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[发明专利]一种磁环RLC电路等效建模方法-CN202010839523.0有效
发明人：王毅钊;常仲学;豆敏娜;权立;张维;张志华;宋国兵 -专利权人：国网陕西省电力公司电力科学研究院;西安交通大学
申请日： 2020-08-19 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06F30/367 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁环RLC电路等效建模方法，首先测得某种材料磁环阻抗随频率变化的规律，得到磁环在各频点下阻抗幅值和相位，然后采用拟合的方法得到磁环阻抗表达式中各项系数，将磁环各项系数用RLC电路等效，最后将各项得到的等效电路串联后得到磁环的整体等效电路模型，该模型可反映磁环阻抗随频率变化的特征，具有简单、通用性强的优点。
一种 rlc 电路等效建模方法

[发明专利]一种磁环工频饱和特性模拟方法-CN202110681177.2有效
发明人：常仲学;张志华;王毅钊;宋国兵 -专利权人：国网陕西省电力公司电力科学研究院;西安交通大学
申请日： 2021-06-18 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06F30/367 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁环工频饱和特性模拟方法，将磁环的U‑I曲线转换成反映磁环磁通和瞬时电流的ψ‑i曲线；根据ψ‑i曲线拟合磁通和瞬时电流；用ψ＝∫udt代替拟合的磁通，得到电压瞬时值和电流瞬时值的关系；利用电压瞬时值和电流瞬时值关系中的第一项表示线性阻抗，将高次幂项作为非线性阻抗特征；采用压控电流源模拟磁环的饱和特性，将高次幂项系数作为压控电流源的控制系数，实现单个实验磁环工频饱和特性模拟。实现反映磁环工频饱和特性的等效模型并进行仿真，从而有效模拟磁环在工频下的饱和特性。同时通过不同磁环尺寸和个数下模型参数的修正，可以实现不同尺寸和个数下磁环的建模仿真。
一种磁环工频饱和特性模拟方法

[发明专利]一种低压配电线路阻抗识别方法及系统-CN202110462376.4有效
发明人：黄璐涵;熊尉辰;宋晓林;宋国兵;贺云隆;杨东华;崔超奕;魏志丰;刘海阳 -专利权人：国网陕西省电力公司营销服务中心（计量中心）;西安交通大学
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G01R27/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种低压配电线路阻抗识别方法及系统，通过设定线路阻抗初值，利用负荷侧测量值倒推，得到线路功率分布；利用求得的功率分布，从电源侧开始向负荷侧推算各电气量新值；将负荷侧的电气量相位角与负荷侧的电压电流有效值结合形成新的负荷相量；利用新的负荷相量及待求的新的线路阻抗值形成KVL方程，并利用多组测量值形成超定方程组，通过最小二乘法求解；将新的线路阻抗值作为初值重新进行计算，形成迭代过程，设定停止迭代条件并输出线路阻抗计算值。
一种低压配电线路阻抗识别方法系统

[发明专利]注入探测信号参数设置及注入效果定量化评估方法及系统-CN202310639596.9在审
发明人： 宋国兵;徐瑞东;常仲学;杨佳怡;常鹏;常娜娜 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H02H3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种注入探测信号参数设置及注入效果定量化评估方法及系统，基于注入设备控制性能约束、电网运行约束和测量设备性能约束确定探测信号频率/频带的选取依据，确定探测信号频率/频带；基于注入设备控制性能约束、电网运行约束和测量设备性能约束，结合探测信号频率/频带，确定探测信号幅值的选取依据；确定探测信号的注入时段；定义换流器子模块电压波动比作为定量化评估主动注入策略对换流器控制性能影响的评价指标；定义直流电压波动率作为定量化评估主动注入策略启动后对直流电网影响的评价指标，根据评价指标完成探测信号参数设置。
注入探测信号参数设置效果量化评估方法系统

[发明专利]一种基于时域模型识别的低频输电线路保护方法及系统-CN202310639404.4在审
发明人：张晨浩;蒋嘉桁;宋国兵;高校平;吕艺超 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于时域模型识别的低频输电线路保护方法及系统，采集低频输电线路风电场侧母线三相电压电流和M3C侧母线三相电压电流；根据采集的电压电流计算每相差动电压和差动电流；对得到的差动电压和差动电流进行滤波处理；计算滤波处理后的每相差动电压一阶导数与差动电流的相关系数；利用得到的相关系数检验每相差动电压和差动电流关系与电容模型的符合程度，判断对应相是否发生区内故障。能够快速、可靠、灵敏地保护低频输电线路，避免了电源故障特性、系统频率降低的影响，满足低频输电系统对保护速动性的要求，为低频输电系统的安全稳定运行提供保障，仿真结果验证了本保护原理的可靠性和正确性。
一种基于时域模型识别低频输电线路保护方法系统

[发明专利]面向探测式保护的MMC注入策略优化及性能评估方法及系统-CN202310640077.4在审
发明人： 宋国兵;徐瑞东;常仲学;杨佳怡;常鹏;常娜娜;关宏;杨心刚;刘琦;杜洋;周德生;孙沛 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02H1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向探测式保护的MMC注入策略优化及性能评估方法及系统，建立MMC直流系统控制部分的数学模型；基于数学模型，结合拓扑结构，推导MMC直流系统响应部分的数学模型；基于建立的MMC直流系统数学模型，推导注入探测信号时的传递函数；基于传递函数进行注入策略性能优化；基于注入精度和交流侧电流畸变率对优化后的注入策略进行定量化评价；本发明优化后的注入策略具备更高的探测信号注入精度和对电网更小的负面影响。
面向探测保护 mmc 注入策略优化性能评估方法系统

[发明专利]一种低频输电线路保护适应性分析方法及装置-CN202310637703.4在审
发明人：张晨浩;蒋嘉桁;宋国兵;高校平;吕艺超 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02H1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种低频输电线路保护适应性分析方法及装置，确定海上风电低频输电系统的故障条件集合和各项系统参数；在给定一组故障条件下，根据得到的海上风电低频输电系统各项参数和故障条件形成故障网络的节点导纳矩阵；基于确定的故障网络的节点导纳矩阵选定初始条件，迭代求解节点导纳矩阵，获得各节点故障电压；根据得到的各节点故障电压计算测量点电压电流，进而计算保护判据取值；转到另一组故障条件，重复直至遍历故障条件集合，获得保护判据的对应于故障条件集合的取值范围；比较保护判据取值范围和动作特性，判断保护动作情况。
一种低频输电线路保护适应性分析方法装置

[发明专利]基于VSC主动控制策略的光伏并网线路自适应重合闸方法-CN202310540731.4在审
发明人：张志华;常仲学;徐瑞东;鲁鑫;邵美阳;宋国兵;刘健 -专利权人：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院;西安交通大学;国网（西安）环保技术中心有限公司
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于VSC主动控制策略的光伏并网线路自适应重合闸方法，保护元件动作，被保护线路对端系统跳闸，光伏并网端启动故障限流策略，同时重置故障性质判别次数；延时Δt以确保故障电弧能够熄灭；光伏并网端启动主动探测控制策略，以限流和限压方式注入工频探测信号；根据保护元件出口的故障类型，采用对应的故障性质判别判据，判别故障性质；若故障性质判别结果为真，则判别为瞬时性故障，允许光伏并网侧恢复全功率运行，并允许线路网侧重合闸。本发明能够有效避免现阶段广泛采用的固定延时重合闸策略在重合闸于永久性故障时对设备的二次冲击，且能够显著提高重合闸成功率。
基于 vsc 主动控制策略并网线路自适应合闸方法

[发明专利]重合单相的配电网永久性接地故障识别方法及相关装置-CN202310411997.9在审
发明人：常仲学;李欢;宋国兵;张志华;刘建;王露缙;张维;谭卫斌 -专利权人：西安交通大学;国网陕西省电力有限公司电力科学研究院;珠海许继电气有限公司
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种重合单相的配电网永久性接地故障识别方法及相关装置，根据选相结果在分相开关三相合闸前，基于接地故障重合任意一相；计算先重合的相的有功功率；当有功功率大于整定值时，判断为永久性故障。利用分相开关合闸单相根据该相有功功率特征识别永久性接地故障，实现前提是配电线路采用分相开关并已知故障相别。
重合单相配电网永久性接地故障识别方法相关装置

[发明专利]一种配电网单相断线故障保护方法及系统-CN202111204295.0有效
发明人：张志华;常仲学;曾志豪;王毅钊;刘健;宋国兵 -专利权人：国网陕西省电力公司电力科学研究院;西安交通大学
申请日： 2021-10-15 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种配电网单相断线故障保护方法及系统，采集变电站各条出线的三相电流；利用FFT提取三相电流的基波向量；利用基波向量计算三相电流幅值的突变量；如果三相电流幅值的突变量均小于0，启动保护；保护启动后，对三相电流幅值突变量的绝对值进行排序，分别计算三相电流幅值突变量的绝对值最大相与故障前负荷电流的比值λ和突变量绝对值最小和中间相电流相位差β；根据λ和β判断线路是否发生断线高阻故障，当满足条件时，故障发生在本条线路，否则故障不在本条线路，当判断为本条线路故障时，进行故障保护。本发明可以与站内电流保护融合，实现断线故障的快速隔离，也可以通过时间极差配合的方法，在最小范围内隔离断线故障。
一种配电网单相断线故障保护方法系统

[发明专利]一种直流配电网接地故障选线方法及系统-CN202111275934.2有效
发明人：常仲学;杨佳怡;徐瑞东;宋国兵;关宏;杨心刚;刘琦;杜洋;周德生;孙沛 -专利权人：西安交通大学;国网上海市电力公司
申请日： 2021-10-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种直流配电网接地故障选线方法及系统，利用母线电压不平衡判据启动MMC附加控制，注入探测信号；延时Δt采集各条馈线首端的正极电流和负极电流；对各条馈线首端的正极电流和负极电流进行滤波，设置中心频率fmp为探测信号的特征频率，得到滤波后各条馈线首端的正负极电流；对滤波后各条馈线首端的正负极电流求取各馈线零模电流并进行归一化处理，求和得到参考电流；利用归一化处理后的馈线零模电流逐个与参考电流求取波形相关性，依据皮尔森相关性系数进行故障判别确定故障线和健全线，完成直流配电网接地故障选线；本发明方法有效增强了故障特征，避免安装附加装置，具有灵敏度高、无需双端通信的特点。
一种直流配电网接地故障方法系统

[发明专利]一种基于波前指数系数的交流线路保护方法及系统-CN202211518688.3在审
发明人：张晨浩;闫吉飞;常仲学;宋国兵 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-11-29 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于波前指数系数的交流线路保护方法及系统，利用行波电压传感器采集输电线路的a、b、c三相电压和电流并进行相模变换，得到模量电压um和电流im；根据模量电压um的突变量启动保护；根据模量电压um和电流im突变量计算电压反行波；利用电压反行波，在给定时间窗内利用小波模极大值方法提取第二个行波波头的到达时刻，然后提取启动时刻到第二个波头到达时刻的数据窗数据，通过故障方向判据判别故障方向；当故障方向为正方向故障时，利用Levenberg‑Marquardt算法对首个故障电压行波波前进行拟合得到波前指数系数，根据波前指数系数判别区内外故障，实现交流线路保护。能够快速、可靠、灵敏地保护交流输电线路，适用于不同的新能源、电力电子装备接入场景。
一种基于指数系数交流线路保护方法系统

[发明专利]新能源并网换流站等值故障正序阻抗定量表征方法及系统-CN202211447813.6在审
发明人：桂小智;宋国兵;常鹏;潘本仁;梁振锋;张妍 -专利权人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司;西安交通大学
申请日： 2022-11-18 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G01R27/08 文献下载
摘要：本发明公开一种新能源并网换流站等值故障正序阻抗定量表征方法及系统，包括首先结合并网换流器的故障穿越控制策略以及不同故障类型对应的边界条件，建立了系统的等值复合序网络，随后结合换流器系统的弱馈特征和故障复合序网络拓扑，推导了故障点处正序电压的表达式，并进一步推导了换流站母线处的正序电压表达式，研究了换流站母线侧正序电压在不同故障场景下的幅值相位变化情况。基于换流站母线侧正序电压幅值和相位变化情况，计算了不同故障类型下对应的换流器系统等值故障正序阻抗，在一定程度上实现换流器系统故障等值正序阻抗的定量表征。能够为换流器系统故障特征的定量表征、保护的适应性分析以及保护新原理的制定提供理论指导。
新能源并网换流等值故障阻抗定量表征方法系统

[发明专利]一种适应新能源电力系统的延时段单端量保护方法及系统-CN202211517215.1在审
发明人：张晨浩;闫吉飞;常仲学;宋国兵 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-11-29 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种适应新能源电力系统的延时段单端量保护方法及系统，根据输电线路三相电压和电流的模量电压和电流计算1模电压和电流的突变量，启动保护并根据1模电压和电流突变量计算1模故障电压反行波；在给定时间窗内提取第二个行波波头到达时刻，再提取启动时刻到第二个波头到达时刻的数据窗数据，基于数据窗数据提取电压和电流首行波，通过故障方向判据判别故障方向；当故障方向判别为正方向故障时，利用Levenberg‑Marquardt算法对首个故障电压行波波前进行拟合得到波前指数系数，根据波前指数系数计算后备保护动作时间，在故障启动ΔT后到后备保护动作时间内确定低电压判据，实现延时段单端量保护。提高了后备保护的灵敏度，仿真结果验证了本方法的有效性。
一种适应新能源电力系统延时端量保护方法系统

[发明专利]一种基于线路边界线路侧电压的故障方向判别方法及系统-CN202111343005.0有效
发明人：常仲学;闫吉飞;宋国兵;曾志豪;徐瑞东;张晨浩 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-11-12 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线路边界线路侧电压的故障方向判别方法及系统，测量边界元件线路侧电压信息，采集交流配电网和直流配电网的电压；对交流配电网电压或直流配电网电压进行相模变换；分别计算交流配电网电压突变量和直流配电网电压突变量；判断是否启动保护；保护启动后，在给定时间窗内利用小波模极大值算法提取第二个行波波头到达时刻，再提取启动时刻到第二个波头到达时刻的数据窗数据；计算提取的数据的二阶差分代替二阶导数，得到电压突变量二阶导数近似值；统计电压突变量二阶导数近似值的符号，对基于线路边界线路侧电压的故障方向进行判断。
一种基于线路边界电压故障方向判别方法系统

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