作者简介
束洪春，博士、教授，国家“万人计划”教学名师、首批云岭学者、云南省第四批中青年学术和技术带头人(第二层次)、国务院政府特殊津贴获得者。获全国五一劳动奖章、全国模范教师、全国优秀科技工作者等称号和荣誉。
长期致力于电力系统暂态保护与稳定控制领域的教学和科研。主持完成国家863 计划课题、国家自然科学基金学部重点等项目 20 余项。与研究生合作发表论文 600 余篇，其中 ESI 高被引论文 10 余篇，连续6 年入选斯坦福大学“全球前 2%顶尖科学家”、“终身科学家影响力排行榜”双榜单；著有专著 11 部；获中国发明专利 330 余项、美国专利 21 项。牵头获教育部技术发明一等奖 1 项和云南省科技奖 6 项（特等奖 3 项、一等奖 3 项）；获国家级教学成果二等奖 2 项。
继电保护是电力系统不可或缺的组成部分，是保障电力系统安全高效运行、提高供电可靠性、提高供电质量、减少事故损失最直接、最有效的手段，是电力系统“三道防线”的第一道防线。输电线路走廊的地理环境复杂，经常遭受恶劣天气或自然灾害，如雷击、覆冰和山火等，因此输电线路故障在电力系统故障中占了很大的比例。20世纪20年代提出的基于工频量的保护原理，历经了百年的发展，具有理论完备、可通过分析计算对保护判据进行精确的整定等重要优势，至今仍在电力系统继电保护领域占主导地位，发挥着重大和重要作用。由中国学者提出并付诸实施的基于工频故障分量的继电保护，具有灵敏度高、动作速度快、受过渡电阻影响小等优点，其故障分量距离保护和故障分量方向保护得到了广泛的认同和普遍的应用，是中国学者在继电保护领域对电力系统所做出的卓越贡献。
实际线路典型暂态电流行波录波
然而，现代电网呈现一些新情况，高比例新能源、高比例电力电子装置接入电网，使得电网从“同步机主导型系统”逐步向“同步机和电力电子共同主导型系统”转变，影响了传统基于工频量保护的动作特性，难以满足继电保护对“四性”的要求，继电保护面临新的挑战和更高的要求。特高压、远距离、大容量输电，其线路分布电容暂态电流大，影响距离保护和电流差动保护的动作性能；其具有线路波阻抗小、直流分量衰减时间常数长、交变分量衰减慢、会出现非整数次高频、高频分量频率变化范围宽且最低值更接近工频等电磁暂态特性，从而影响工频量保护。此外，高比例新能源和高比例电力电子设备接入电网、线路(可调)电抗器的使用、柔性交流输电系统(FACTS)装置的应用、直流输电和交直流混合输电的应用、柔性直流输电的应用，存在调节和控制的动态(响应)过程、故障后电气量幅值和相位受控，对线路故障暂态电气量影响严重，反映故障信息的“故障分量”发生本质的改变，难以正确反映故障，从而对工频量继电保护适应性造成影响，实属必然。
“风光储”输电系统拓扑结构
然而，线路故障所引起的暂态行波中包含着丰富的故障信息，若能充分挖掘和利用暂态行波的故障信息，可以构成行波保护和暂态量保护原理。行波保护和暂态量保护具有不受CT 饱和的影响、不受长线路分布电容暂态电容电流的影响等优势，可较好地应用于特高压远距离输电系统；另外，在新能源送出系统中，系统故障后1～2ms 时间段内，电力电子器件暂未响应，控制尚未起作用，基于行波和短时窗暂态量的保护方法不会受到影响。因此，大量电力电子设备接入系统后，基于行波和暂态量的保护方法理应引起重视。
三个故障阶段划分示意图
线路AG 故障下量测端的故障电压、电流瞬态响应波形
在500kV交流输电仿真系统中，若距离M 端40km 处，发生A 相接地(AG)故障，故障初始相角为90°，过渡电阻为10Ω，量测端故障相电流和电压如图所示，线路发生故障将引起从直流分量到故障行波高频分量的宽频暂态量，图中的故障电压、电流携带着故障方向、故障相别、故障位置、故障初始相角、过渡电阻等丰富的故障信息，利用这些信息可构造单端量保护和双端量保护。
电磁暂态过程的本质是各元件中磁场和电场的能量分布重新达到平衡，伴随着波的多次折反射，电场、磁场能量分布变化将通过电压和电流的瞬态改变表现出来，它们既是时间的函数也是空间的函数，具有波动性，故称行波。对应不同性质的激励源，反映于观测点处的行波暂态量响应存在差异，以实测暂态电流为例，诸如山火故障、雷击故障、雷击未闪络，因其发生机理不同所致观测到的故障电流波形存在差异；线路故障和母线故障因其拓扑不同导致所观测的各回线电流的群体幅值相位关系不同。深入研究其变化规律并发掘其中所蕴含的故障信息，是构造新型继电保护原理的基础。
《行波暂态保护技术》结合作者多年的研究和实践积累，介绍输电线路行波理论、行波保护与暂态量保护及其辅助元件的原理与方法、输电线路无通道保护及非单元式保护的创新原理与方法、含MMC-UPFC 等新型柔性交流输电元件的交流输电系统暂态量保护、互感器二次侧信号正演和一次侧信号反演恢复、跟网型和构网型PECIG的短路特性及其规律、风光水储送出线路的暂态量保护方法以及新型自适应重合闸技术。值得特别关注的是，作者创新性地提出了广义模量行波、测后模拟原理与方法、基于行波频差概念的保护与测距方法，以及倡导基于CVT 二次侧故障波形信息判别故障存续性的自适应重合闸技术等。
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行波暂态保护技术（上下册）购买
束洪春 著
北京: 科学出版社, 2026. 3
ISBN 978-7-03-082946-7
全书内容以作者研究成果为主，吸纳同行研究成果作为补充，以使内容体系完整，以飨读者。全书结构紧凑，以方法原理为主线，辅以丰富的实测行波波形，旨在帮助读者深入理解并掌握相关技术的核心要义。全书分上下两册，上册包括第1～6 章，下册包括第7～10 章。
▶第1 章围绕行波展开深入探讨，总结行波在传播过程中的折反射规律，以及行波耦合、色散和衰耗等基本特征。
▶第2 章对行波方向保护、差动保护、T 接和三角形环网输电线路的非单元式保护、测距式行波保护以及全线速动无通道行波保护的原理进行剖析。
▶第3 章论述行波保护的启动、选相，以及小故障初始相角识别、雷击干扰识别等辅助元件原理和算法效果。
▶第4 章阐述基于暂态量的输电线路无通道保护、方向保护、纵联保护和非单元式保护基本原理。
▶第5 章主要研究含有FACTS 元件的输电线路的新型暂态量保护。
▶第6 章阐述暂态量保护的启动元件、选相元件，以及雷击干扰识别等辅助元件原理和算法效果。
▷第7 章基于互感器物理结构及其实测频率特性，研究互感器对高频暂态量的传变特性。
▷第8 章阐述CT 的饱和对差动保护、距离保护和方向保护的影响，对于CVT二次侧输出可能造成工频量保护越级动作的暂态超越现象，对其产生原因和影响因素进行理论分析和仿真验证。
▷第9 章研究跟网型和构网型电力电子变换器接口电源(PECIG)的短路故障特性，系统分析风电变流器、光伏逆变器和储能变流器(PCS)在短路故障条件下的电流、电压输出特性，阐明跟网型、构网型控制策略以及低电压穿越控制策略对故障特性的影响，研究新能源送出线路的暂态量保护方法。
▷第10 章对基于故障存续性判别的自适应重合闸技术进行探讨。
感谢国家科学技术学术著作出版基金对本书的资助。本书的相关研究得到了以下项目的支持，包括：国家自然科学基金重点项目“基于数据驱动的高原山地输电线路故障精确定位与雷击电流反演恢复研究”(U1202233)、“LCC-VSC 混合多端高压直流输电系统保护控制与故障测距”(52037003)和“高原山地输电线路多重雷击辨识与防护的理论及方法研究”(52337005)，国家自然科学基金面上项目“含调谐半波长输电线路继电保护关键问题研究”(51977102)和“基于多维度大数据的辐射配电网故障检测与定位研究”(51667010)，教育部学位中心主题案例库“构网型技术创新驱动新型电力系统发展，赋能智能电网新质生产力腾飞”(ZT-2410674006)，云南省重大科技专项“提升绿色电力消纳的电网运行分析与保护控制关键技术研究及应用”(202002AF080001)和“规模化储能支撑云南高比例新能源接入电网关键技术研究及工程应用”(202402AG050006)，云南省自然科学基金重点项目“高原山地输电线路雷击检测识别及雷电参数反演恢复研究”(2011FA032)，云南省重大科技攻关项目“高海拔大容量远距离输电中行波故障测距技术研究”(2003GG10)和“高原山地长距离高压输电线路电弧故障检测定位技术与系统研制”(2000B2-02)，云南省自然科学基金面上项目“新型时域法故障测距研究”(99E006G)、“小波分析在线路故障测距应用研究”(98EO409M)、“基于形态学和小波分析的小接地电流系统故障综合选线”(2004E0020M)和“10～35kV 电网选线技术及接地故障监测设备”(2011BA004)。本书还得到了教育部省部共建智能电网故障检测与保护控制协同创新中心、云南省绿色能源与数字电力量测及控保重点实验室建设等项目支持。同时，在与电网业界同行合作的一系列项目中有相当部分内容得到实际应用，一并谨致谢忱。
本文摘编自《行波暂态保护技术（上下册）》（束洪春著. 北京: 科学出版社, 2026. 3）一书“前言”“第1 章 输电线路行波理论基础与故障特性”，有删减修改，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-082946-7
责任编辑：张海娜 纪四稳
全书分上下两册，上册包括第1～6 章，下册包括第7～10 章。上册主要以输电线路行波理论为基础，详细阐述了行波保护与暂态量保护的启动、选相等辅助元件的原理与方法，探讨了基于暂态量的输电线路无通道保护、方向保护及非单元式保护的创新原理与方法，研究了含MMC-UPFC 等新型柔性交流输电元件的交流输电系统暂态量保护。下册主要探究了互感器二次侧信号正演和一次侧信号反演恢复，分析了跟网型和构网型PECIG 的短路特性及其规律，研究了适应于风光水储送出线路的暂态保护方法，以及新型自适应重合闸技术。值得特别关注的是，作者创新性地提出了广义模量行波、测后模拟原理与方法、基于行波频差概念的保护与测距方法，以及倡导基于电容式电压互感器(CVT)二次侧故障波形信息判别故障存续性的自适应重合闸技术等。全书结构紧凑，以方法原理为主线，辅以丰富的实测行波波形，旨在帮助读者深入理解并掌握相关技术的核心要义。
本书可作为高等院校相关学科的研究生、本科生研究行波保护和暂态保护的参考书，也可供相关科技工作者阅读和参考。
（本文编辑：刘四旦）
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