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为提高行波方向元件的可靠性，在分析故障方向特征的基础上，提出一种新的幅值比较式方向元件。不同故障方向下，前行波和反行波特征不同。正方向时前行波和反行波差异较小，反方向时两者差异较大。利用 S 变换能量相对熵量化前、反行波之间的差异程度。考虑到电容式电压互感器(CVT)不能传变较高频率的电压分量，对前、反行波进行 S 变换后选择较低频率的分量计算能量相对熵，进而构成方向判据。基于 PSCAD/EMTDC 的仿真结果表明，所提方向元件能够快速可靠地判断故障方向，其性能不受故障初始角、过渡电阻、故障位置、故障类型、母线接线方式和电弧故障的影响。