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[发明专利]适用于输电线路经过渡电阻单相接地故障的单端量测距方法-CN202111149319.7有效
发明人：李博通;石林;温伟杰;李斌;薛士敏;陈晓龙;苏江 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-09-29 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明涉及适用于输电线路经过渡电阻单相接地故障的单端量测距方法，该方法研究了输电线路发生经过渡电阻单相接地故障时，实现单端量精确测距的必要条件；基于单端量精确测距的必要条件以及故障分量网络的等效电路结构，研究了能够在存在过渡电阻时实现单端量精确故障测距的新方法，并且考虑线路电容对测距的影响；该发明方法能够实现输电线路发生单相接地故障时的单端量精确测距，具有较强的耐过渡电阻能力。
适用于输电线路经过渡电阻单相接地故障端量测距方法

[发明专利]一种基于正负极电流相关性的直流配网接地故障保护方法-CN202310407795.7在审
发明人： 薛士敏;王正阳;李玥轩;张旭 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明提供一种基于正负极电流相关性的直流配网接地故障保护方法，基于对称单极接线的VSC，利用其中性点接地支路电流作为保护的启动判据，以快速检测故障；并且基于系统故障回路对称性被破坏的特性，采用Pearson相关系数作为分析计算工具，利用线路正负极故障电流的变化趋势特征进行故障定位和故障选极，涉及的双极电流原理仅利用通信信道传输逻辑信号，对通信系统的同步性和信道容量要求不高，在保证保护可靠性和耐受过渡电阻、噪声能力的同时，节约了通信设备的成本。本方法对通信设备的要求低，所需通信资源少，不要求严格的两端数据同步。
一种基于负极电流相关性流配接地故障保护方法

[发明专利]一种具双重限流功能的混合式直流断路器-CN202110007689.0有效
发明人： 薛士敏;刘白冰;陈萧;顾诚;陈硕;陆俊弛 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-01-05 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明提供一种具双重限流功能的混合式直流断路器，包括：主电流回路、限流支路、转移支路1、转移支路2、转移支路3、耗能支路和控制系统，其中：主电流回路，第一端与第一直流电接口连接，第二端与第二直流电接口连接；所述主电流回路包括快速机械开关两组，可控电力电子辅助开关一组；转移支路1，第一端与第一直流电接口连接，第二端与转移支路3连接；所述转移支路1包括反并联晶闸管；转移支路2，第一端与转移支路1连接，第二端与限流支路连接；所述转移支路2包括反并联晶闸管；转移支路3，第一端与转移支路1连接，第二端与第二直流电接口连接；所述转移支路3由多组串联的可控电力电子开关组成，每组开关均设置有RCD缓冲支路。
一种双重限流功能混合式直流断路器

[发明专利]一种可识别雷击干扰的MMC-HVDC暂态量保护方法-CN202110778189.7有效
发明人： 薛士敏;陈硕;陈萧;姚程;袁中琛 -专利权人：天津大学;国网天津市电力公司
申请日： 2021-07-09 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种可识别雷击干扰的MMC‑HVDC暂态量保护方法，包括下列步骤：步骤(1)：将保护测量点设置在线路始端即线路电抗器的线路侧，利用保护测量点的电压变化量实现保护启动与故障选极；步骤(2)：利用平波电抗器对故障行波的高频衰减作用制定区内外故障识别方法；步骤(3)：利用时域波形面积特征进行故障识别，利用反行波构造雷击干扰识别判据。
一种识别雷击干扰 mmc hvdc 暂态量保护方法

[发明专利]一种具备自适应重合闸的混合式直流断路器-CN202110780943.0有效
发明人： 薛士敏;陈萧;刘白冰;张永武;赵玉新;韩磊 -专利权人：天津大学;国网天津市电力公司
申请日： 2021-07-09 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： H02H3/087 文献下载
摘要：本发明涉及一种具备自适应重合闸的混合式直流断路器，包括：主通流支路、转移支路、分断支路、预充电支路，其中：主通流支路；转移支路；分断支路，与转移支路并联，由三条并联支路组成，其中支路一设有电容与三组晶闸管，晶闸管组一和晶闸管组二反向并联之后与电容和晶闸管组三依次串联；支路二设有电容和两组与支路一反向的晶闸管，晶闸管组一、电容、晶闸管组二依次串联；支路一的电容与支路一的晶闸管组二相连的一端设为A端，支路二的电容与支路二的晶闸管组二相连的一端设为B端，支路二的电容的另一端设为C端，A端和B端也相连；支路三设有金属氧化物避雷器MOA；预充电支路，一端与分断支路中支路二的电容的C端相连，另一端接地。
一种具备自适应合闸混合式直流断路器

[发明专利]一种经金属回线接地的柔性直流电网双端故障测距方法-CN202110198164.X有效
发明人： 薛士敏;陆俊弛;刘白冰;朱晓帅;陈硕 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-02-22 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明提供一种经金属回线接地的柔性直流电网双端故障测距方法，包括以下步骤：在检测到直流输电线路mn故障发生后，采集线路两端的故障电压和电流时域值；利用解耦矩阵将线路两端的故障电压和电流时域值解耦为独立的0模、1模、2模分量，基于Marti频变模型，在时域下以线路m端和n端的电气量信息作为始端条件，分别计算出沿线电压和电流的模量分布；根据不同故障类型下的故障点处边界条件构造测距残差函数C(x)；按照故障类型依次将沿线不同位置处的电压和电流模量代入相应的C(x)，利用最小二乘法计算全线C(x)，通过寻找C(x)最小点确定故障距离。
一种金属接地柔性直流电网故障测距方法

[发明专利]基于Marti频变模型的柔性直流电网双端故障测距方法-CN202110198343.3有效
发明人： 薛士敏;陆俊弛;刘白冰;朱晓帅;陈硕 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-02-22 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明提供一种基于Marti频变模型的柔性直流电网双端故障测距方法，包括下列步骤：经大地回路接地的对称双极柔性直流电网直流输电线路mn发生故障后，进行故障数据录波和故障类型判别，故障录波数据包含采集线路两端的电压和电流时域值；直流正、负极线路间存在电磁耦合，通过解耦矩阵将故障录波数据解耦为相互独立的0‑1模分量，基于Marti频变模型，在时域下，计算全线电压和电流分布；结合不同故障类型下的故障点处边界条件，依次将沿线不同位置处的电压和电流模量代入测距匹配函数；根据测距匹配函数在故障点处方差最小的特点找出故障距离，实现故障测距。
基于 marti 模型柔性直流电网故障测距方法

[发明专利]基于电压高低频比值差异的MMC-HVDC保护方法-CN202110753040.3有效
发明人： 薛士敏;陈硕;吴彬;姚程;杜明;袁中琛 -专利权人：天津大学;国网天津市电力公司
申请日： 2021-07-02 - 公布日： 2022-07-19 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于电压高低频比值差异的MMC‑HVDC保护方法，包括以下步骤：将保护测量点设置在线路始端；定义偏差电压以及正常稳定电压，设定启动判据；对正负极电压进行解耦，确定选极判据，在本极故障和双极故障时保护动作；利用时频分析方法S变换提取最低频分量和最高频分量，计算最低频分量与最高频分量的比值；根据区外故障确定保护动作阈值，判断线路区内是否发生。
基于电压低频比值差异 mmc hvdc 保护方法

[发明专利]经金属回线接地的柔性直流电网反向行波差动保护方法-CN202110198345.2有效
发明人： 薛士敏;陆俊弛;刘白冰;陈硕;朱晓帅 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-02-22 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明提供一种经金属回线接地的柔性直流电网反向行波差动保护方法，包括下列步骤：基于Marti频变参数线路模型和架空线杆塔拓扑，利用有理函数对传播函数和特征阻抗进行拟合，得到传播函数和特征阻抗的时域表达式；对于多端柔性直流电网，采集直流线路两端正极、负极、接地极的电压和电流时域值，正极、负极和接地极线路之间存在电磁耦合，通过解耦矩阵解耦成相互独立的0模、1模和2模分量；计算得到线路两端的前向行波和反向行波；利用计算得到的线路两端的前向行波和反向行波，计算得到反向行波差动值的0模、1模和2模分量；根据不同故障类型下反向行波差动值的变化规律，利用启动判据实现故障的检测。
金属接地柔性直流电网反向行波差动保护方法

[发明专利]一种基于控保协同的环形直流微网单端电流式测距方法-CN202110761198.5在审
发明人： 薛士敏;朱晓帅 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-07-06 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于控保协同的环形直流微网单端电流式测距方法，包括下列步骤：在VSC出口处串入由混合式直流断路器和限流电阻组成的混合式限流器；在环形直流微网中加装边界电感和边界电阻；配置各换流器直流侧电容支路的电流突变量与电压突变量作为保护的启动判据条件；当检测到环形直流微网发生极间故障时，实现单端故障测距；当故障测距结果小于本端线路长度时，即可判断故障发生在区内，然后向第二快速隔离开关发送跳闸信号，实现故障清除，并恢复供电；若判断故障发生在区外，在电流为零时，合上混合式快速隔离开关中的第一快速隔离开关，恢复正常状态，当线路中检测不到故障电流后，将VSC复原，恢复供电。
一种基于协同环形直流微网单端电流测距方法

[发明专利]一种基于晶闸管的限流式混合直流断路器及其控制方法-CN202110769483.1在审
发明人： 薛士敏;陈萧;陈硕;刘白冰;吴彬;尚学军 -专利权人：天津大学;国网天津市电力公司
申请日： 2021-07-07 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： H02H3/087 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于晶闸管的限流式混合直流断路器，包括：主通流支路、4个换向支路、电流转移支路、限流支路、分断支路和控制系统，其中：主通流支路，第一端与第一直流电接口连接，第二端与第二直流电接口连接；在主通流支路上串联有UFD和LCS；各个换向支路都设有晶闸管；电流转移支路，与换向支路1、2和换向支路3、4并联；电流转移支路设有相互串联的两组晶闸管；限流支路，与电流转移支路中晶闸管并联；由IGBT与三条并联支路串联组成；分断支路由两条并联支路组成，其中支路一设有充好电的电容与晶闸管，且两者以串联形式连接；支路二设有金属氧化物避雷器MOA。本发明同时提供所述的限流式混合直流断路器的控制方法。
一种基于晶闸管限流混合直流断路器及其控制方法

[发明专利]基于改进VSC的环形直流微网无断路器切除方法-CN201910691333.6有效
发明人： 薛士敏;刘存甲;李蒸;陆俊弛 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-07-29 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于改进VSC的环形直流微网无断路器切除方法，利用三支晶闸管替代VSC换流器三相中的三只同侧桥臂中的反并联二极管，系统故障后，首先闭锁改进VSC中全部IGBT以提供直流侧故障特征进行故障定位，故障定位结束后撤销所述的三只晶闸管的导通信号，最迟半个工频周期过后改进VSC即实现自关断，在直流侧线路电流持续过零后，即可跳开故障线路两端隔离开关，实现故障隔离。
基于改进 vsc 环形直流微网无断路器切除方法

[发明专利]一种柔性直流接入的交流混合线路双端故障测距方法-CN202110198349.0在审
发明人： 薛士敏;陆俊弛;刘白冰;陈硕;朱晓帅 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-02-22 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G01R31/08 文献下载
摘要：本发明提供一种柔性直流接入的交流混合线路双端故障测距方法，包括以下步骤：(1)在检测到交流架空线‑电缆混合线路故障发生后，采集线路交流电源侧的电压和电流信息，采集换流器并网点处的电压信息，得到电压和电流的负序分量。(2)基于分布参数模型，以交流电源侧采集到的电压和电流的负序分量计算得到沿线负序电压分布。(3)以交流电源侧电气量信息计算得到的沿线负序电压幅值分布，将其与换流器并网点处采集到的负序电压幅值比较，根据故障点处两者幅值差最小的特点，通过幅值差函数确定故障距离。
一种柔性直流接入交流混合线路故障测距方法

[发明专利]一种基于交流断路器切除的直流微网故障隔离方法-CN201910748408.X有效
发明人： 薛士敏;武旭光;刘存甲 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-08-14 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于交流断路器切除的直流微网故障隔离方法，包括如下步骤：在线路两端安装交流断路器，同时对VSC进行如下的拓扑变换：在VSC三相六只桥臂中，用两支晶闸管替代其中任意一相上下两只桥臂中的反并联二极管，并一直使此两支晶闸管导通，保护启动后撤销该处晶闸管导通信号；对余下的两相四只桥臂，在任意一组分属不同两相的上下两只桥臂支路，各利用一支晶闸管替代反并联二极管，并一直使此两处的晶闸管导通，保护启动后撤销该处晶闸管导通信号；对于余下未进行操作的并分属不同两相两支桥臂，在这两支桥臂中的反并联二极管处各并联一只晶闸管，导通正向与相应的反并联二极管的方向相反；保护启动后使此两只晶闸管一直导通。
一种基于交流断路器切除直流故障隔离方法

[发明专利]一种适用于对称双极直流线路的纵联行波差动保护方法-CN201910359682.8有效
发明人： 薛士敏;孙亚冰;陆俊弛;刘白冰 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-04-30 - 公布日： 2021-03-23 - 主分类号： H02H3/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于对称双极直流线路的纵联行波差动保护方法，包括下列步骤：对传输线路特征阻抗和传播函数进行有理函数拟合；对直流线路两端电压和电流进行实时测量，利用卡伦贝尔变换矩阵对相互耦合的正负极进行解耦，得到相互独立的0‑1模电压和电流，利用解耦后的0‑1模电压和电流，计算线路两端前向行波和反向行波模分量；计算保护安装处0模反向行波差动值Bdm0和1模反向行波差动值Bdm1；在连续3个采样周期检测到Bdi1＜‑Δ后，启动判据动作；以第一个检测到Bdi1＜‑Δ的时刻为积分起始时间t0，积分时长为tDW，计算Bdi1的积分作为1模判据，如果1模判据小于‑Δ1tDW，则判定区内有故障；然后计算Bdi0的积分作为0模判据，根据计算结果判定故障类型，选定故障极。
一种适用于对称直流线路行波差动保护方法

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