基于参数识别的继电保护基础理论研究

继电保护是电力系统安全防御体系的第一道防线，其性能对保证电力系统安全与高效运行至关重要。目前基于工频量的继电保护受故障暂态的影响，其性能不能满足电力系统发展的要求；行波和暂态量保护可靠性差，尚不具备应用条件。我国特高压坚强智能电网的建设以及以电子式互感器成熟应用为特征的智能变电站正在改变传统继电保护的形态。本项目从电网络的基础理论出发，利用电子式传感器的宽频带传变特性，构建基于模型参数识别的新型继电保护理论体系，开展基于参数识别的继电保护基础理论研究，解决现有继电保护存在的问题。初步研究成果表明，基于参数识别的保护原理不受系统运行方式、过渡电阻、参数分布特性影响。能有效地解决未来智能电网中诸如串补线路距离保护、交直流混合输电系统继电保护以及大规模随机能源接入电网带来的继电保护难题，动作速度快，性能优良。该项目研究成果具有源头创新性，对解决未来电力系统继电保护问题具有重要意义。

本项目针对特高压、超大规模交直流混合输电系统的继电保护问题，提出了基于参数识别的继电保护新原理，进行了相关的基础理论及应用研究，形成一种新型继电保护的理论体系。研究的主要成果如下: .1..提出了基于网络拓扑和参数变化的继电保护新思路，研究了参数识别和网络模型识别的一般性方法，形成了较为完整的基于模型和参数识别的继电保护方法体系。.2..针对傅氏算法受非整数谐波影响的问题，提出了一种基于最小二乘矩阵束的工频相量快速提取算法，实现了复杂电磁暂态过程中工频量的准确提取，并应用于保护原理样机。.3..基于参数识别的继电保护新原理和新算法，有效提升了输电线路距离保护的耐过渡电阻、变压器差动保护的耐励磁涌流、母线保护的耐TA饱和能力，提高了输电线路单端故障定位精度。.4..基于模型识别的继电保护新原理和新算法，研究了长距离输电线路差动保护受电容电流影响且依赖数据同步的问题以及带串补输电线路的单端量保护和准确故障定位问题。.5..基于参数识别和模型识别方法，构建了高压直流输电线路保护判据和方案。