图5。4(c) ABC三相短路时提取到的工频电压故障分量图 35

图5。4(d) ABC三相短路时提取到的工频电流故障分量图 35

图5。4(e) 相间距离保护模型断路器动作后电流波形图 36

1 绪  论

1。1 本课题的研究背景及意义

电力系统在发生短路故障时，输电线路中便会出现相对应的工频故障分量，工频故障分量的存在可以表征电力系统故障的重要信息。而继电保护的作用就是在电力系统发生短路故障时将工频故障分量的信息进行提取和处理，进而利用它来保护输电线路。距离保护适用于电压等级较高的复杂电力系统网络中，相对于电流、电压保护来说可以更为准确且有选择性的切除故障，不容易受到电力系统运行方式的影响。所以本课题主要来研究工频故障分量在距离保护1段中的应用，是因为工频故障分量有其自身的优点，它可以准确的反应电力系统故障时的信息，也不容易受负荷分量和系统运行方式的影响，这个优点已经在方向电流保护、差动保护、纵联保护以及距离保护中对保护的准确动作方面得到了到了很好的应用。在现今电力系统高速发展的同时也对继电保护的可靠性上提出了更高、更严的要求，所以当60年代暂态谐波被用于继电保护的研究开展后，就挖掘出利用故障分量中的暂态信息来研究继电保护的新方法。随着电脑工程软件的不断快速的更新也为工频故障分量在继电保护中的研究提供了良好的条件。本课题对工频故障分量的距离保护的研究也是根据在电力系统发生短路故障时，将所产生的工频故障电压分量和工频故障电流分量进行提取和处理后，作为快速距离保护1段的主保护可靠的、快速的切除距离保护1段范围内的故障。所以将反应故障信息的工频故障分量应用于距离保护1段的主保护，可以提高距离保护动作的可靠性和准确性，为工频故障分量在距离保护上进一步的发展提供了良好的条件。通过下文的仿真验证以及在其他保护中的广泛应用可以证明，研究如何将新的工频故障分量提取处理的方法，并将这个方法更好的应用在距离保护中来提高保护的可靠性，对继电保护的进一步发展具有很重要的意义。论文网

1。2 本课题的发展趋势

工频故障分量在继电保护已经有了很好的应用，例如：工频故障分量在电流保护中的应用，传统的电流保护的整定原则是要躲开输电线路末端的最大短路电流，它会受到运行方式和负荷电流的影响，而通过工频故障分量在电流保护中的应用后，负荷电流基本在原理上不会对其有影响，只需要注意躲过不平衡电流即可，保护的范围也相对稳定，使电流保护在任何运行方式下都能可靠动作。又例如：工频故障分量在方向纵联保护中的应用，它通过工频故障分量

来识别故障类型这一方法，验证了其在方向纵联保护的可靠性，证明了工频故障分量的方向纵联保护有很好的动作特性。与此同时，为了能准确的提取出工频故障分量滤除不必要的谐波分量让继电保护可靠动作，也产生两种得到认可的可以提取和处理工频故障分量的算法，分别是傅里叶算法的工频故障分量的提取和卡尔曼滤波技术的滤取方法。傅里叶算法是通过在正弦函数中每间隔1/2周期的与其相对应的采样值相加之和为零这一原理来消除谐波分量的影响，而卡尔曼滤波技术是将谐波分量和非周期分量处理后，通过一定的估计得出工频故障电流、电压分量。虽然本课题所研究的工频故障分量是在距离保护1段中有良好的应用，它还可以在距离方向元件上做进一步的完善和研究，将工频故障分量的特点可以应用于整个距离保护的3段保护中去。综上所述：工频故障分量在距离保护的研究有很大的发展空间，也会有更加广泛的应用。