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[发明专利]基于模型参数识别的VSC-HVDC 输电线路纵联保护方法-CN201310108883.3有效
发明人：宋国兵;靳幸福;马志宾;高淑萍;李德坤;索南加乐 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2013-03-29 - 公布日： 2013-07-10 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明提供一种基于模型参数识别的VSC-HVDC输电线路纵联保护方法。本发明将外部故障等效为正的电容模型，识别出的电容值为正，电流和电压导数相关系数为1；内部故障等效为负的电容模型，识别出的电容值为负，电流与电压导数相关系数为-1。通过判别识别出的电容值或相关系数的正负，即可区分区内、区外故障。理论分析和PSCAD仿真实验表明，本发明无需补偿电容电流，原理简单、易于实现，不受过渡电阻，故障类型，故障位置和控制方式的影响，在各种工况下均能快速可靠的区分区内、区外故障。本发明原理主要用于VSC-HVDC输电线路纵联保护。
基于模型参数识别 vsc hvdc 输电线路联保方法

[发明专利]基于并联电容参数识别的VSC-HVDC 输电线路纵联保护方法-CN201310109235.X有效
发明人：宋国兵;靳幸福;马志宾;高淑萍;冉孟兵;索南加乐 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2013-03-29 - 公布日： 2013-06-26 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于并联电容参数识别的VSC-HVDC输电线路纵联保护方法。该方法采用时域算法，通过识别VSC-HVDC输电线路两侧的并联电容值来区分区内、区外故障。当直流输电线路发生区内故障时，能同时准确识别出线路两端的电容值；当直流输电线路发生区外故障时，不能同时识别出线路两端的电容值。根据此特征，构造纵联保护判据。该方法原理简单，易于实现，不受过渡电阻，线路分布电容和控制方式的影响，在各种工况下均能快速可靠的区分区内、区外故障。本发明既能作为现有VSC-HVDC输电线路主保护的补充，也能加速后备保护动作。该方法不仅适用于两端VSC-HVDC系统，也适用于多端VSC-HVDC系统。
基于并联电容参数识别 vsc hvdc 输电线路联保方法

[发明专利]一种基于电流量的输电线路纵联保护方法-CN201110447790.4有效
发明人： 索南加乐;马超;康小宁 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-12-28 - 公布日： 2012-07-11 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：一种基于电流量的输电线路纵联保护方法，首先装在输电线路两端的保护装置采集本侧电流互感器A、B、C三相电流，然后对采集的三相电流处理，得到采样值；随后各自将本端采样值向对端传送，同时接收对端传来采样值；随后对三相电流采样值进行相-模变换，提取相应模量信息：随后计算两端电流故障分量Δim(t)，Δin(t)；随后依次提取两端电流故障分量中的工频分量和暂态分量；随后计算两端保护安装处电压的工频分量和暂态分量；随后计算两侧系统阻抗参数Lm，Rm和Ln，Rn；随后计算暂态电流能量；若暂态电流能量较大，计算模型误差En，Em，判断故障位置；若暂态能量较小，根据系统阻抗参数和电压工频分量变化量幅值，判断故障位置；本方法具有仅利用两端电流信息构成，不受分布电容影响的特点。
一种基于流量输电线路联保方法

[发明专利]定频率相量提取方法-CN201110399613.3有效
发明人： 索南加乐;王斌 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-12-05 - 公布日： 2012-06-27 - 主分类号： G01R25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种定频率相量提取方法，构造一个与待测频率同频的参考信号，对其采样得到采样阵，通过矩阵乘法滤除其它频率分量和直流分量的影响；一般地，相乘后得到的矩阵的阶数较高，但其中待测频率信号幅值和相位信息可以用一个低阶矩阵表示，本发明提出了一种从高阶方阵出抽取出一个低阶方阵的方法，保留了计算需要的频点信息，有效地提高了计算速度。
频率提取方法

[发明专利]一种利用直流滤波器电流的高压直流输电全线速度保护方法-CN201110418208.1有效
发明人：宋国兵;褚旭;高淑萍;索南加乐;靳幸福;冉孟兵 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-12-13 - 公布日： 2012-06-27 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明涉及电力系统直流输电线路继电保护领域，尤其涉及一种识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法，其利用单端直流滤波器支路中特定频率分量的幅值实现区内故障、区外故障的判别。本发明主要用于电力系统中直流输电线路的单端量全线速动保护，该保护仅需要采用单端电气量，对采样频率要求不高，算法简单，灵敏度高，在工程上易于实现；不仅具有动作速度快，选择性好，可靠性高的优点，而且理论完备易于整定。本发明所述的保护方法可以取代现有的行波保护作为直流输电线路的主保护，尤其适合于利用单端电气量实现特/超高压直流输电线路的全线速动保护。
一种利用直流滤波器电流高压输电全线速度保护方法

[发明专利]多端柔性直流输电系统的直流线路单端故障定位方法-CN201110350571.4有效
发明人：宋国兵;蔡新雷;高淑萍;索南加乐 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-11-08 - 公布日： 2012-06-20 - 主分类号： G01R31/11 文献下载
摘要：本发明提供一种多端柔性直流输电系统的直流线路单端故障定位方法，包括下列步骤：步骤一，从多端柔性直流输电系统的直流线路侧分流器获取故障暂态电流量；步骤二，利用测得故障暂态电流量，通过频谱分析，提取特征频率信号，计算特征频率值的大小；步骤三，通过特征频率值，结合该特征频率值下的波速度计算得出故障距离。本发明在故障定位时仅利用单端电流数据，所需采样率低，计算简单；无需识别行波波头，安全可靠；可实现短数据窗精确故障定位。该故障定位方法适用于并联式、串联式以及混合式多端柔性直流系统。
多端柔性直流输电系统线路故障定位方法

[发明专利]用于交直流混联电网的快速零序方向元件判别方法-CN201110339670.2有效
发明人：雷振锋;杨恢宏;裘愉涛;陈水耀;许庆强;宋国兵;索南加乐 -专利权人：许继电气股份有限公司;浙江省电力公司;许昌许继软件技术有限公司
申请日： 2011-10-31 - 公布日： 2012-06-20 - 主分类号： G01R31/02 文献下载
摘要：本发明涉及用于交直流混联电网的快速零序方向元件判别方法，根据保护安装处三相电压、电流的采样值计算零序电压、电流的采样值；建立基于零序电压、零序电流瞬时采样值的时域微分方程；利用时域微分方程及最小二乘法计算零序电阻、零序电感分量；将系统零序电阻、零序电感分量转换到频域，计算出工频零序阻抗；根据零序阻抗在阻抗平面所在区域落在正方向或反方向动作区判别是否发生正向或反向接地故障；本发明的方法不受低频分量及分数次谐波及交直流混联电网故障后正序、负序阻抗不相等的影响，保证了计算结果的可靠性，动作性能远优于基于半周傅氏算法、半周傅氏算法的各种工频方向元件，具有非常重要的应用价值。
用于直流电网快速方向元件判别方法

[发明专利]多端直流输电系统的直流线路电流突变量纵联保护方法-CN201110350643.5无效
发明人：宋国兵;蔡新雷;高淑萍;索南加乐 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-11-08 - 公布日： 2012-06-20 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明提供一种多端直流输电系统的直流线路电流突变量纵联保护方法，其具体包括下列步骤：步骤一，采集故障暂态电流量；步骤二，利用采集得到的故障暂态电流量计算一段时间内的电流突变量，根据突变量的大小与整定值进行对比，判断故障方向；步骤三，通过线路端点处电流突变量方向元件的配合，区分区内外故障；即各端点处方向元件若均判定为正向故障，则判为区内故障；若至少有一个判为反向故障，则为区外故障。本发明仅利用电流数据，所需采样率低，计算简单，通讯量小，可快速检测线路故障；使用故障暂态中所有能量信息，而非高频信号，信号能量强，保护安全可靠；该方法适用于并联式、串联式以及混合式多端直流系统。
多端直流输电系统线路电流突变联保方法

[发明专利]多端直流输电系统多分支直流线路时域故障定位方法-CN201110350573.3有效
发明人：宋国兵;蔡新雷;高淑萍;索南加乐 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-11-08 - 公布日： 2012-05-09 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明提供一种多端直流输电系统多分支直流线路时域故障定位方法，该方法建立在分布参数模型基础上，在时域中利用模变换将直流电流、直流电压的采样值转换为模量，然后根据线路端点处模电压、电流计算出线路分支点电压，通过比较由各端点电气量计算得到的电压，选出故障支路；由所有健全支路计算的到得分支点电压和电流，与故障支路的另一端电气量构成两端线路，由两端电气量分别计算沿线电压分布，根据故障点计算得到的电压时时相等实现故障定位。本发明所需采样率低，计算简单；可实现短数据窗精确故障定位。该故障定位方法适用于含分支线路的并联式、串联式以及混合式多端直流系统。
多端直流输电系统分支线路时域故障定位方法

[发明专利]直流线路自适应电流差动保护方法-CN201110349980.2有效
发明人：宋国兵;高淑萍;刘琪;蔡新雷;索南加乐 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-11-08 - 公布日： 2012-04-04 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明提供了一种直流线路自适应电流差动保护方法。该方法适用于两端和多端直流输电系统中的直流输电线路。对于两端系统，由两端电气量分别计算整定点的电流，实现电流差动保护；对于多端系统，由换流站线路端电压、电流量分别计算分支点的电流，实现电流差动保护。提出自适应故障严重程度的整定方法，利用电压变化率实现对差流门槛的自适应调整，兼顾了保护的快速性和灵敏性。本发明能够提高直流线路保护的灵敏度和可靠性，该方法适用于双端和多端的电流源换流器型和电压源换流器型直流输电系统。
直流线路自适应电流差动保护方法

[发明专利]分布参数模型下利用电压分布的距离保护方法-CN201110256972.3有效
发明人：宋国兵;褚旭;索南加乐 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-09-01 - 公布日： 2012-02-15 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种分布参数模型下利用电压分布的距离保护方法，包括：步骤一，以突变量电流作为保护启动元件：Img＞0.2Ie (1)；其中Img为mn输电线路中m端突变量电流幅值，Ie为额定电流幅值；当突变量电流满足(1)式时，判断线路发生故障，保护启动；步骤二，结合故障选相结果，对故障相在分布参数模型下，利用保护安装处电压，求出线路80％、100％处电压幅值并判断是否符合：Ul≥U0.8l (2)；其中，Ul为线路100％处的电压幅值，U0.8l为线路80％处的电压幅值；步骤三，公式2成立，为区内故障，则保护动作跳闸；否则，保护不动作。本发明采用分布参数模型，不受线路分布电容电流的影响，耐过渡电阻能力强，只需判断线路末端电压趋势即可判定故障，计算量小。
分布参数模型利用电压距离保护方法

[发明专利]一种基于参数识别的高压输电线路距离保护方法-CN201110208540.5有效
发明人： 索南加乐;王增超;宋国兵;杨黎明 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-07-25 - 公布日： 2011-11-23 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明提供一种基于参数识别的高压输电线路距离保护方法，包括：采集三相电压和电流；然后进行低通滤波、采样保持和A/D转换后，得到三相采样值；对三相采样值进行相-模变换，应用考虑线路频变参数特性的补偿算法补偿至线路末端，经模-相变换得到补偿点的三相电压和电流；对三相分别应用对应相的三系数解微分方程法进行计算，结合故障选相元件结果，在发生单相接地故障时，根据故障相计算结果确定故障位置。本发明克服了长线分布参数和故障暂态的影响，克服了线路参数频变的影响；大大提高了距离保护耐过渡电阻能力，尤其是在线路末端附近耐过渡电阻能力，故障发生在线路末端时，本方法在保证保护不会超越的前提下使耐过渡电阻能力大幅提高。
一种基于参数识别高压输电线路距离保护方法

[发明专利]一种识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法-CN201110209681.9有效
发明人：宋国兵;高淑萍;索南加乐;蔡新雷 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-07-26 - 公布日： 2011-11-23 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明涉及电力系统直流输电线路继电保护领域，尤其涉及一种识别高压直流输电线路区内、外故障的单端电气量全线速动保护方法，其利用单端换流站直流线路侧电气量的特定频率分量的幅值实现区内故障、区外故障的判别。本发明主要用于电力系统中直流输电线路的单端量全线速动保护，该保护仅需要采用单端电气量，对采样频率要求不高，算法简单，在工程上易于实现；不仅具有动作速度快，选择性好，可靠性高的优点，而且理论完备易于整定。本发明所述的保护方法可以取代现有的行波保护作为直流输电线路的主保护，尤其适合于利用单端电气量实现特/超高压直流输电线路的全线速动保护。
一种识别高压直流输电线路区内故障单端电气量全线保护方法

[发明专利]一种高压直流输电线路低电压保护方法-CN201110135534.1有效
发明人：宋国兵;饶菁;高淑萍;张健康;索南加乐 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2011-05-27 - 公布日： 2011-08-31 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明提供了一种直流输电线路低电压保护方法。该方法建立在时域分布参数模型的基础上，根据保护安装处的电压、电流测量值，用沿线电压的时域计算方法得到保护范围末端的电压值，利用保护范围末端的电压计算值构造保护判据。当线路末端电压计算值与保护安装处电压测量值异号时，判定为输电线路区内发生金属性或低过渡电阻故障，快速动作；当线路末端计算电压幅值小于设定值时，判定为输电线路区内发生高过渡电阻故障或区外故障，需要与相关保护的配合才具有选择性，此时保护需经延时后方能动作。该方法在时域中实现，所需数据窗短，计算量小。本发明主要用于电力系统中直流输电线路的继电保护。
一种高压直流输电线路电压保护方法

[发明专利]一种输电线路单相重合闸前的永久性故障快速识别方法-CN201010172822.X有效
发明人：石光;索南加乐;郭耀珠;邵文权;刘巍;宋国兵 -专利权人：河南电力试验研究院;西安交通大学
申请日： 2010-05-14 - 公布日： 2010-10-13 - 主分类号： H02H3/06 文献下载
摘要：本发明涉及电力系统输电线路继电保护领域，公开了一种输电线路单相重合闸前的永久性故障快速识别方法，其输电线路至少一端设置有三相并联电抗器和中性点小电抗器，具体步骤为：首先，采集三相并联电抗器的实时电流iLφ(t)，进行单相故障相别及跳闸状态确认；然后，通过预设线路瞬时性故障熄弧后断开相并联电抗器电流iLφ(t)的最小二乘拟合模型，求出断开相并联电抗器电流的低频自由振荡分量初始幅值IL和工频分量幅值I1；最后，根据永久性故障判据IL＜KkI1、Kk＝0.1～0.3，进行单相故障性质判别。
一种输电线路单相合闸永久性故障快速识别方法

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