故障行波理论及其在电力系统故障检测中的应用研究

以继电保护为代表的传统故障检测技术基于工频故障信息构成，存在诸多缺陷，不能满足电力系统发展对故障检测的要求。项目围绕故障行波理论和基于故障行波的故障检测技术开展研究。故障行波理论是基础，故障检测是目的。主要研究内容和关键科学技术问题是：①故障行波的频域分析、时域分析和时间-频率分析，用于认识故障行波、获取故障特征；②针对行波故障信息的易逝性和不可重复性研究它的完整性；③针对故障行波和非故障扰动研究行波故障信息的可信度；④研究故障行波的数学和物理特性表示方法；⑤研究方向电流行波和极化电流行波的构造方法；⑥开展基于故障行波的故障检测方法与实现技术研究。研究目标是建立并完善故障行波理论、系统化地提出并实现基于故障行波的故障检测技术，构筑坚实的电力系统安全屏障。

完满并超额完成项目申请书和任务书各项研究任务和目标。具体成果分为三个方面.一、理论贡献.1. 提出了交流输电线路故障行波的直流等效分析方法，为故障行波的分析和应用探索出了简洁清楚的道路；提出了故障行波完整性和可信性的概念，给出了它们的定义和评价指标，定量结算了故障行波的完整度和可信度；提出了极化电流行波方向继电器原理和小波变换算法；研究了配电网故障行波特征，针对性地提出了基于行波原理的单相接地保护原理和算法。.二、实际应用成果.研制出极化电流行波方向继电器装置，并研制出基于该继电器的方向比较式纵联保护，成功投运西北750kV线路乾信线，实现了继电保护理论和技术的重大突破；.研制出配电线路单相接地行波保护装置，实际投运西安世园会智能电网小区，为从根本上解决单相接地故障检测难题铺平了道路。以上两装置都通过了国家权威机关检测。.三、论文和其它成果.发表学术论文47篇，SCI 2篇、EI论文23篇，合作撰写学术著作1部，获授权中国发明专利3项、申报国内专利20项。北京市奖励2等奖1项；举办大型国际会议APAP1次；举办中韩双边学术研讨会4届；培养博士生9人，出站博士后1人，培养访问学者3人。