输电线路故障电压行波定位与保护技术

本书针对广域电网故障行波准确检测、网络定位和同步时钟等关键理论技术展开研究，构建基于电压行波的广域电网故障保护与定位理论体系：①突破互感器信号传变的非线性与带宽局限，发明了时空多尺度故障信息深层挖掘技术，实现故障多特征量准确提取；②攻克故障行波定位同步时钟误差在线监测与修正的难题，发明了天地网三源互补授时的分布自治式广域时间同步技术，实现故障信号的广域同步测量；③突破单元式行波故障定位模式，发明了多信息融合动态干扰辨识、波速在线测量和定位装置的优化配置方法，显著提高了故障定位精度和可靠性。 本书可供从事电力系统继电保护领域研究的科研人员、大学教师使用，亦可供相关专业研究生和本科生参考。

李泽文，教授，博士生导师。入选国家百千万人才工程、国家有突出贡献中青年专家、湖南省芙蓉学者特聘教授、湖南省杰青、湖南省121创新人才工程等人才计划。 在输配电网故障定位、行波保护和配电网运行控制等方面进行了大量理论探索和应用研究，并取得突破性进展。主持国家自然科学基金面上项目3项、国家重点研发项目子课题1项、湖南省科技创新人才计划科技创新团队项目1项。主持获湖南省科技进步一等奖、日内瓦国际发明展金奖，参与获国家技术发明二等奖和湖南省科技创新团队奖等省部级以上科技奖励10余项。

前言
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 故障行波保护方法概述
1.2.1 行波保护技术的发展历程
1.2.2 现有行波保护方法
1.2.3 行波保护存在的主要问题
1.3 故障行波定位方法概述
1.3.1 传统故障定位方法
1.3.2 行波定位法的发展
1.3.3 行波定位存在的主要问题
1.4 故障行波检测概述
1.4.1 电压行波检测
1.4.2 电流行波检测
1.4.3 行波检测现存问题分析
参考文献
第2章 电网故障行波传播特性分析
2.1 引言
2.2 故障行波的产生与传播
2.2.1 故障行波的产生
2.2.2 故障行波在输电线路上的传播分析
2.2.3 故障行波在平行多导线系统中的传播分析
2.2.4 实际线路的相模变换和模量分析
2.2.5 故障行波在电网中的传播分析
2.3 影响行波在电网中传播的主要因素
2.3.1 母线接线方式对行波传播的影响
2.3.2 变电站设备对行波传播的影响
2.3.3 输电线路参数的影响
2.4 电网故障行波传播仿真分析
2.4.1 仿真模型
2.4.2 仿真结果
2.4.3 仿真结果分析
2.5 小结
参考文献
第3章 电网故障行波的提取
3.1 引言
3.2 互感器的行波传播特性分析
3.2.1 变压器线圈波过程
3.2.2 互感器分布参数模型的参数辨识
3.2.3 电压互感器行波传播特性仿真
3.2.4 电压互感器行波传播特性分析
3.3 CVT接地线上提取行波
3.3.1 测量信号的选取
3.3.2 测量点的选取
3.4 变压器外壳接地线上提取行波
3.5 PCB行波传感器提取行波
3.5.1 Rogowski线圈的工作特性
3.5.2 PCB行波传感器设计
3.6 专用行波传感器的研制
3.6.1 行波传感器的传变特性分析
3.6.2 行波传感器的设计
3.7 电压互感器行波传播测试
3.7.1 110kV电压互感器测试
3.7.2 220kV电压互感器测试
3.8 PCB行波传感器行波传播测试
3.8.1 频率响应特性测试
3.8.2 脉冲信号传变性能测试
3.8.3 暂态行波信号传变性能测试
3.9 小结
参考文献
第4章 电网故障行波的分析与辨识方法
4.1 引言
4.2 基于小波分析的行波波头检测
4.2.1 小波分析的基本理论
4.2.2 小波函数的选取
4.2.3 尺度的选取
4.2.4 门槛的选取
4.3 基于希尔伯特-黄算法的行波波头检测
4.3.1 瞬时频率
4.3.2 IMF
4.3.3 EMD方法
4.3.4 希尔伯特-黄变换的特点
4.4 基于Kalman滤波算法的行波波头检测
4.4.1 Kalman滤波的基本原理
4.4.2 性质分析
4.4.3 状态空间模型的建立
4.5 基于Kalman-TVAR的行波特征提取
4.5.1 时变自回归参数模型的坐标法
4.5.2 基函数的相关理论
4.5.3 模型定阶分析
4.6 基于S变换的行波特征提取
4.6.1 S变换的定义与推导
4.6.2 S变换的基本性质
4.6.3 时频矩阵的构造
4.7 基于Wigner Ville分布的时频特征提取
4.7.1 Wigner Ville分布定义
4.7.2 Wigner Ville分布的性质
4.7.3 Wigner Ville演变谱
4.7.4 故障行波信号时频特征提取
4.8 行波波头的硬件检测
4.8.1 行波波头辨识
4.8.2 行波信息记录
4.8.3 仿真分析
4.9 小结
参考文献
第5章 电网故障行波反演技术
5.1 引言
5.2 行波传感器特性测试与建模
5.2.1 行波传感器理论模型分析
5.2.2 行波传感器模型仿真与实验测试
5.2.3 行波传感器高频传变特性分析
5.3 基于SR-D算法的行波反演
5.3.1 基于反卷积理论的信号复原分析
……