具体描述
随着光纤通信技术的向前发展和光纤等通信设备的成本下降，我国的光纤通信发展的很快，电力通信网络的发展和普及为分相电流差动保护的大规模应用提供了充足的通道资源，分相电流差动保护在电力系统应用越来越广泛，但在使用过程中由于运行经验积累少，以及保护人员对通信了解不够，在通道试验方面提供指导的资料不多。本书是作者从多年的工作中的总结而成，全书共分6章，主要内容包括：输电线路电流差动保护、光纤通信基础知识、光纤电流差动保护装置间的通信、差动保护光纤通道检测、光纤电流差动保护装置性能指标、现场异常处理。为便于读者使用，本书还在附录中给出了光纤电流差动保护通信接口常用问题。常用缩略语及词汇释义。
本书可供从事电力系统继电保护调试、运行的技术人员参考，也可供大中专院校相关专业的师生参考。
现代电力系统继电保护与故障诊断的革新之路 图书名称：《现代电力系统继电保护与故障诊断的革新之路》 图书简介 在当代电力系统日益复杂化、高电压大容量发展的背景下，确保电网的稳定运行和安全可靠性变得至关重要。传统的继电保护技术在面对快速变化的电网拓扑结构、新能源接入带来的冲击以及日益严峻的电磁环境干扰时，已逐渐暴露出其局限性。本书旨在系统性地梳理和深入探讨当代电力系统继电保护领域的前沿理论、先进技术以及故障诊断的创新方法，为电力工程技术人员、科研人员和高等院校师生提供一本集理论深度与工程实践指导于一体的专业参考书。 本书的构建逻辑清晰，从电力系统保护的基本原理出发，逐步深入到现代保护技术的核心，最终聚焦于故障的快速识别、精确性定位与智能化的处理机制。 第一部分：电力系统保护基础理论的深化与拓展 本部分着重于回顾并深化读者对继电保护基础理论的理解，尤其关注那些在新一代电力系统中显得尤为关键的理论基础。 第一章：电网运行状态的动态建模与分析 电力系统不再是静态的线性网络，而是一个高度动态的复杂系统。本章首先引入了基于广义网络拓扑理论的系统建模方法，超越了传统的单母线或双母线简化模型。重点分析了柔性直流（HVDC）系统、并网型风电和光伏场站对短路电流波形和暂态稳定性的影响。详细阐述了非线性暂态过程中电流和电压信号的特征提取技术，并引入了小波变换（Wavelet Transform）在信号去噪和特征定位中的应用，为后续的保护判据设定提供了更精确的数学基础。 第二章：故障电流的非对称性与暂态暂态特性 在实际的电力系统中，尤其是在零序阻抗变化较大的接地系统中，故障电流的非对称性对传统基于RMS值的保护算法构成挑战。本章深入探讨了故障初始时刻暂态直流分量（DC Offset）的产生机制及其对过电流保护的误动或拒动影响。随后，详细介绍了卡尔曼滤波（Kalman Filtering）和自适应滤波技术在实时分离和跟踪故障信号中正序、负序和零序分量中的应用，确保了保护动作的快速性和可靠性。 第三章：继电保护的可靠性与安全性量化评估 保护系统的可靠性（Reliability）和安全性（Security）是评估其性能的关键指标。本章引入了马尔可夫链（Markov Chain）和贝叶斯网络（Bayesian Networks）对保护装置的潜在故障模式进行概率建模。重点讨论了如何通过多维度指标（如动作时间、误动率、拒动率）来量化保护的整体性能，并提出了在复杂电网中进行保护定值自适应调整的理论框架。 第二部分：现代保护技术的核心与前沿应用 本部分聚焦于当前技术发展最快、应用潜力最大的几个关键保护领域。 第四章：基于过程量数字化传输的保护技术 随着智能电子设备（IEDs）和光纤通信的普及，采样值保护（Sampled Value Protection）正逐步取代传统基于二次回路电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的保护方式。本章详尽解析了IEC 61850-9-2标准下的数据采集、精确对时（基于GPS/北斗授时）以及时间同步误差对保护判据的影响与补偿算法。同时，探讨了过程层（Process Bus）网络的安全性和带宽管理问题。 第五章：高压直流输电（HVDC）的特色保护策略 并网型、电压源型（VSC-HVDC）和线换向型（LCC-HVDC）系统对保护提出了独特要求。本章专门针对直流故障的快速性特点，详细阐述了基于能量累积判据的直流断开保护，以及在多端直流系统中的故障隔离与自恢复策略。特别关注了面对换流器故障时，如何利用故障穿越能力（Ride-Through Capability）来维持系统稳定性的保护配合。 第六章：输电线路的远距离与高阻抗接地故障保护 对于超高压长距离输电线路，传统阻抗保护受限于线路参数的非均匀性和电容电流的影响。本章深入剖析了多端量测的纵向和横向元件保护原理，侧重于基于相量测量的单元保护与通信辅助的远距离保护相结合的技术。同时，对于高阻抗接地故障，重点介绍了利用第三谐波抑制和负序分量突变识别来提高灵敏度和抗故障电阻干扰的能力。 第三部分：故障诊断、分析与智能决策 本部分将视角从保护动作本身扩展到故障发生后的快速分析和系统级诊断，体现了保护技术向智能化演进的趋势。 第七章：故障录波数据的深度挖掘与特征提取 故障发生后的录波数据是诊断系统运行状况的“黑匣子”。本章强调了高精度故障录波（HFR）数据的处理技术，包括多源数据的时间对齐和基于特征向量的故障类型分类。介绍了模式识别技术（如支持向量机SVM和人工神经网络ANN）在自动判断故障初始点、故障类型（单相、两相、三相）以及故障电阻值方面的应用。 第八章：故障穿越与电能质量的同步监控 故障穿越能力是衡量现代电网韧性的重要标志。本章讨论了电压暂降（Sag）和暂升（Swell）事件与保护动作时序的关联性。提出了基于实时电能质量分析的保护系统状态自适应调整方法，确保在电网发生间歇性故障或暂态扰动时，保护不会发生误动，同时不影响设备的保护性能。 第九章：保护系统的仿真、验证与数字孪生 在部署任何新的保护策略前，严格的仿真和验证至关重要。本章详细介绍了硬件在环（HIL）仿真平台的搭建与应用，重点讲解了如何构建高保真的电磁暂态模型。此外，前瞻性地介绍了保护系统的数字孪生（Digital Twin）概念，即如何利用实时数据流驱动保护系统的虚拟模型，以实现保护定值的在线优化和全生命周期的健康管理。 总结与展望 全书结构严谨，内容覆盖了从基础理论到前沿应用的完整链条。它不仅是关于“如何保护”的指导手册，更是关于“如何利用先进技术提升保护智能水平”的路线图。通过对先进算法、新标准和数字化工具的全面阐述，本书为读者理解未来电网的保护挑战与解决方案提供了坚实的理论支撑和实用的工程借鉴。
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