中性点非有效接地系统故障行波暂态特征分析

对于中性点非有效接地的配电系统，基于故障暂态行波信息的线路保护具有重要研究意义。该文以行波理论为基础对线路各种类型故障行波的模分量、行波在配电混合线路和分支线路中的传播特性以及行波在线路末端的反射规律进行了详细分析。研究发现，小电流接地系统单相接地故障时，尽管三相中的稳态线电压对称，但故障暂态过程仍产生行波线模分量；行波在混合线路中发生复杂的折反射，并且经过一段混合线路后，行波波头将发生一定幅值的衰减；行波信号到达线路末端后，电压行波和电流行波在线路末端的反射情况随线路结构不同呈现规律性变化。仿真结果表明了分析结果的正确性。文中分析为基于行波信息的配电线路故障选线及测距的研究奠定了基础.     

关于输电线路单端行波法故障测距的分析

作者通过测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间来计算故障距离,并对单端行波法各种计算方法的理论基础和应用条件逐类进行了分析、对比和讨论。对输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望。     

单端行波法在输电线路故障测距中的应用

输电线路是电力系统的重要组成部分,单端法是利用电压及电流行波进行线路故障测距的方法,通过测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间来计算故障距离,并对单端行波法各种计算方法的理论基础和应用条件逐类进行了分析、对比和讨论及对输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望.     

一例线路故障定位误差原因分析

输电线路故障精确定位系统可准确定位线路跳闸故障原因和定位故障杆塔，针对一例线路故障定位误差较大情况，通过提取故障原始行波波形，对故障波形进行深入分析，发现出现雷击点和故障点不一致的情况，而系统缺乏对此类故障的诊断案例积累，出现误判诊断波形，造成诊断结果误差较大。在采用正确波形进行诊断后，故障定位结果与实际结果基本一致。     

不受波速影响的输电线路双端行波故障测距算法

提出了一种双端行波故障测距新方法,该方法利用故障初始行波和两种反射行波到达线路两端的时刻来进行故障定位,有效降低了行波波速的不确定和输电线路长度差异对定位结果的不利影响,提高了定位精度.利用EMTP进行了仿真计算,仿真结果证明了其准确性.     

基于分布式电流行波监测的输电线路故障精确定位装置研制

输电线路发生故障时，及时、准确地确定故障点位置对于快速抢修及保障电力系统的安全可靠运行具有重要意义。针对传统行波故障定位装置存在定位精度低、受影响因素多的问题，研制了一种基于分布式电流行波监测的输电线路故障精确定位装置。考虑到故障行波电流具有频带宽、幅值高等特点，采用Rogowski线圈作为故障定位的基本传感单元，利用卫星授时模块的秒脉冲信号对恒温晶振时钟信号进行实时修正和IRIG-B码校正绝对时标。同时，在故障定位原理上消去行波波速、导线长度对定位精度的影响，仅利用行波波头到达定位装置的时刻计算故障点的准确位置。在实验室条件下对研制的装置开展了各项测量准确度试验和电磁兼容试验，装置在试验期间及试验后均能可靠工作，两分布式电流行波监测装置间的对时偏差小于0.1μs，故障位置的理论定位误差小于30m、实际误差小于300m，实现了档距范围内的高精度定位。最后，装置在某500kV和110kV输电线路工程上进行应用，运行期间稳定可靠。     

输电线路单端行波法故障测距的分析

输电线路是电力系统的重要组成部分.单端法是利用电压及电流行波进行线路故障测距的方法,通过测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间来计算故障距离,并对单端行波法各种计算方法的理论基础和应用条件逐类进行了分析、对比和讨论.对输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望.     

基于Park变换的配电网多端行波故障定位方法

单端和双端行波定位方法都很难准确定位配电网故障,因此提出一种采用多端行波的配电网故障定位方法.首先给出基于Park变换的自适应行波检测策略,在分析双端行波定位缺陷的基础上,根据检测到的行波到达各配电线路末端的时间,给出多端行波故障定位的原理.该方法克服了由于配电线路结构复杂所造成的反射波识别困难,而且不受故障类型、故障初始相角和接地电阻大小的影响.采用PSCAD/EMTDC仿真软件和MATLAB软件对不同的故障工况进行仿真,仿真结果表明,本文方法能够快速准确地定位故障点,从而证实了该方法的有效性和可靠性.     

基于行波原理的10 kV电缆网络分布式故障定位方案

在线故障测距对于城市10 kV电缆线路的故障查找与修复非常重要,由于配电线路结构复杂,不能直接应用现有单端或双端行波测距技术,无法迅速对故障点进行准确测距和排查抢修,对居民生活和企业生产带来一定不便和经济损失。本文分析了典型10 kV电缆网络接地故障时的电压与电流行波特征及其在线路中（特别是环网柜、线路末端处）的折反射规律,阐述了一种安装于环网柜与线路末端的分布式故障行波测距系统的系统构成、工作原理,并给出了高速数据采集、传感器采集频带选取和线路末端电流行波获取方法等关键技术方案,利用多例现场实例验证了该技术与系统的可靠性和准确性。     

基于多频相位法的电缆故障定位方法研究

本文借鉴于相位法激光测距的原理,提出一种利用多频行波的相位差对电缆进行故障定位的方法,即通过对比不同频率的发射信号与故障点反射信号之间的相位差得到故障点位置,并给出频率的确定方法。针对该方法对SIMULINK平台搭建的电缆故障模型在不同故障类型下进行仿真,结果表明电缆故障定位的相对误差能达到1%以下,证明了该方法的可行性。     

基于SVD的双-单端煤矿井下电缆故障定位

行波测距最重要的是时间和波速的确定。双端测距需要GPS授时系统,两端的授时误差增加了首波到达时刻的准确性。对电缆线路来说,行波的色散更加严重。而且不管单端还是双端测距,波速的确定对结果的影响都非常大。故障线路两端同时利用Hankel矩阵方式下对到达两端的电流行波进行奇异性分解(SVD)。每端分别得到首波及第二个波形到达的时间。SVD在不同的分解层上的奇异点结果不会发生偏移,克服小波变换随着分解层数增加带来的奇异点偏移缺点。波速的大小与频带关系紧密,行波信号经过小波分解再重构为多个频带的时域信号。在计算每个频带下前两个波头之间的相似度后,选取相似度最大的频带得到电缆的波速。在考虑线路时频特征对行波波速v的影响同时,提出双-单端故障测距。最后两端分别得到的故障点位置经过误差纠正算法,使得结果更加准确。     

基于模量传输时间差的直流线路双端故障测距

针对传统高压直流输电线路双端测距依赖高精度同步对时,对通信通道要求较高的问题,提出利用故障行波线模、零模分量在线路中的传输时差来计算故障距离的双端测距方法。该方法通过提取故障行波两种模态分量的暂态信息,检测两种模量分别到达线路两端处的时刻,利用两者的时间差实现故障定位,克服了因两端检测装置时钟不同步所引起的误差。对于线模零模波速难以确定的问题,利用数学方法结合仿真数据拟合出波速曲线,再通过多次迭代过程不断对行波波速和故障距离进行优化,最后得到更准确的行波模量波速和故障距离值。在PSCAD／EMTDC仿真平台中搭建系统仿真模型,模拟时间不同步、不同故障距离和过渡电阻情况下的输电线短路状况,通过分析仿真,结果表明该方法定位准确性高,耐过渡电阻能力强,且不受时间不同步影响,具有良好的稳定性。     

一种改进的混合三端输电线路故障定位算法研究

针对混合输电线路故障多、定位精度差等问题,提出一种基于改进的自适应噪声完备集合经验模态分解 (CEEMDAN)和 Teager-Kaiser 能量算子相结合的混合三端输电线路故障测距方法。 首先对输电线路故障电压信号 使用新型相模变换进行解耦,以消除线路间的电磁耦合现象;然后利用改进的 CEEMDAN 和 Teager-Kaiser 能量算 子对解耦后的故障电压信号进行分解,提取了故障初始行波到达检测点的时间,再根据故障时暂态电压行波零模 分量和线模分量的故障特性,提出一种基于零模和线模时间差的故障分支判别方法;最后为解决无法得到行波波 速精确值的问题,采用基于零模线模时间差的行波测距方法得到了精确的故障定位数据。 基于仿真模型,对比改 进 CEEMDAN 算法和传统 CEEMDAN 算法,验证所提改进算法的有效性。 仿真结果表明,所提算法不受故障类型、 过渡电阻、波速、时间不同步的影响,具有较高的测量精度。 改进 CEEMDAN 算法能够有效改善故障信号经传统 CEEMDAN 算法分解后带来的随机性问题,具有较高的工程应用价值。     

基于小波变换的双端输电线路行波故障定位

为了消除行波波速不确定性和线路弧垂对双端输电线路行波故障定位造成的误差影响,提出了一种在输电线路中间某一位置增加一个检测点的三测点定位方法;该方法首先对电流行波信号进行相模变换,得到相互独立的线模分量,其次对得到的线模分量进行小波分析,检测出行波波头到各测量点时间,最后代入相应的公式计算出故障距离; MATLAB仿真实验结果表明:该方法不受过渡电阻、行波波速、故障类型等因素的影响,测距误差较小,原理简单,具有较高的准确性和良好的适用性。     

基于接触网的双端行波故障测距的应用

接触网行波故障测距对保障电气化铁路安全畅通的运行具有很重要的现实意义。为了便于对接触网行波故障测距的学习,介绍了双端行波故障测距的原理和实现。根据T-R+NF供电方式利用ATP建立接触网模型,并通过MATLAB提取行波信号,寻找行波波头,最后利用行波到达两端的时间差,对故障进行较精确的定位。实践表明,双端行波故障测距极具可行性和有效性。     

基于特征时间差的配网故障特征区段定位方法

提出了一种基于行波特征时间差的配电网单端故障特征区段定位方法。变电站测得的暂态线模电压行波信号包含了一系列来自线路上波阻抗不连续点的反射波头,与第一个波头相比,来自分支末端的反射波头能量较大,利用二进小波变换模极大值信息可以检测出这类能量较大的波头,从而确定故障所在的特征区段。仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种不受波速影响的单端行波故障测距新算法

采用提升小波变换和奇异性检测原理对电流行波到达母线测量端的时刻进行检测.首先利用初始行波、故障点反射波及对端母线反射波计算出行波波速,然后在常规单端行波故障测距算法的基础上,通过消去行波波速参数,提出一种不受行波波速影响的单端行波故障测距新算法.PSCAD和MATLAB仿真验证结果证明该方法具有很高的测距精度和实用性.     

铁路自闭贯通线架空线-电缆混合线路行波测距

为解决铁路自闭贯通线架空线-电缆混合线路波速度不一致难以精确测距的问题,在分析混合线路连接点处行波传播特点的基础上,提出了基于时间差搜索的双端行波测距方法.利用连接点处行波到达线路两端时间差的不同来确定故障发生在线路中的区段和相应的波速度,再进行精确测距.基于PSCAD/EMTDC对自闭贯通线混合线路建模,并利用小波变换及模极大值检测理论提取行波波头进行分析.仿真结果表明,该方法对于架空线-电缆的混合线路是可行的.