利用双端电气量的高压长线故障测距算法

输电线路故障定位一直是电力系统急需解决的难题。传统的测距方法都是基于线路一侧电压电流的单端测距方法 ,测距精度受过渡电阻的影响很大。提出的故障定位算法利用故障后线路两端同步的电压电流量 ,完全克服了过渡电阻的影响。算法推导采用了分布参数的线路模型和基于行波的传播规律 ,克服了一些算法由于忽略线路电容而给测距带来的误差 ,对高压长距离输电线路完全适用。数值仿真结果的最大定位误差小于 1 %。     

输电线路单相接地故障单端测距算法

提出了一个利用单端电压和电流采样数据定位输电线路接地故障的新方法,首先,在分的了故障网和它的正,负及零序网的基础上,推导邮一个适用于直接接地系统的故障定位模型,定位算法仅包含了故障相电呼和零序电路的电压和电流相量,而不包括故障电阻和负荷阻抗,因此,它能精确定位故障而不受故障电阻和负荷的影响,对于长距离输电线路,提出了一个“修正因子”的概念,在对定位算法进行修正和迭代计算后,能精确确定长距离输电线路     

同杆并架双回输电线路故障定位算法的研究

提出了同杆并架双回输电线路跨线故障定位的新算法，算法的故障定位精度不受故障点处过渡电阻，负荷潮流及远端电源内阻抗的影响，算法利用输电线路本地端的电压电流流数据估计故障距离，经EMTP仿真验证故障测距的误差小于1％。     

一种输电线路故障测距的精细积分新算法

针对以往精细积分算法在计算暂态信号时误差较大、迭代结果容易发散的问题,通过使用一种新的差分格式对算法进行了改进,提高了算法的稳定性,增强了其对暂态信号的分析能力,并通过构造测距函数实现了基于暂态信号的输电线路故障定位.为使测距算法适用于双端数据异步的情况,利用故障前信号,提出了一种确定双端录波数据不同步时差和修正线路长度的算法,将其应用于三相输电线路的故障测距之中.算例仿真结果显示,采用该算法,故障定位精度绝对误差不超过0.6 km,最大相对误差为0.25%,且测距结果不受故障过渡电阻的影响,证明了算法的有效性.     

基于电磁时间反演改进算法的输电线路故障测距

针对目前利用电磁时间反演算法进行故障测距时反演过程需要事先知道故障类型以及利用解耦后的模量进行测距存在死区等问题,本文提出了一种基于电磁时间反演的改进故障测距算法。该算法无需解耦,能够根据非故障相导体的耦合信号实现故障定位,当故障相未知时,可以在反演模型中假定故障相,即使假定故障相与真实故障相不符,也可以根据假定故障相的耦合电流有效地实现故障定位,解决了输电线路故障相未知时故障定位的问题。本文首先理论分析了非故障相耦合信号用于电磁时间反演故障测距的可行性,之后利用ATP-EMTP搭建了750 kV架空输电线路模型进行仿真验证。仿真结果表明该算法不受故障类型和过渡电阻的影响,有较高的准确度。     

不需要双端数据同步的工频故障测距新方法

在分析双端信息采样的同步误差对双端测距同步法的影响基础上，提出了一种不要求两端采样数据同步的故障测距新方法，将两端数据采样的不同步因素以不同步角6的形式引入，建立x=f(δ)的测距方程，在算法中采用两端电气量的故障分量，并利用Im(x)=0这一条件用搜索法求解不同步角δ，进而求得故障距离x的精确解，算法不受过渡电阻和系统运行方式的影响，测距精度高，有助于及时修复线路和保障系统安全经济运行。计算机数字仿真结果表明，该方法有很好的测距精度，完全满足现场实际要求。     

基于小波神经网络的输电线路故障类型识别

电力系统故障类型识别是对电力系统故障进行快速准确处理的重要保证。本文所提出的故障类型识别技术是基于150km双端电气量输电线路准确故障的数字仿真,根据故障前后所测的三相电流和零序电流数据,利用db1小波对数据分解,将低频部分归一化处理后,用过渡电阻Rs=5Ω,100km处的样本来训练网络,再利用BP神经网络来判断50km和150km处接地过渡电阻Rs=10Ω,相间过渡电阻Rr=0．2Ω时的10种短路故障类型,均没有发生误判。从网络的训练和检测结果可以看出,小波神经网络训练时收敛速度较快,并且检测故障速度和准确度都很高。这说明,小波神经网络能够满足现代电力系统的要求,为以后的故障定位和诊断工作打下了良好的基础。     

环网中输电线路故障点的定位算法

提出了环形电网中输电线路的故障点定位法，该法使用本地信息，定位精度不受负荷电流，过渡电阻和故障线对侧系统阻抗变化的影响。数字仿真结果令人满意。     

扩展PRONY算法在输电线路故障定位中的应用

电力系统输电线路发生短路故障后,继电保护装置会迅速动作,这时故障定位系统仅采集到故障后短暂的波形数据.通常情况下,系统采集到的故障波形含有暂态分量,这会影响到基于相量故障定位算法的精度.针对此种情况,本文提出使用扩展Prony算法从故障后暂态数据中提取出基波电压和电流分量,然后使用双端非同步测量定位算法进行故障定位,获得了较为精确的结果.通过PSCAD和MATLAB进行仿真,并将结果与采用在电力系统中应用广泛的全波傅氏算法提取故障后基波分量得到的定位结果进行比较,仿真结果表明本文所提算法能让定位误差减小至0.5%以下.     

基于实时对称分量法的输电线故障测距新算法

本文就高压输电线路故障,提出了一种基于实时对称分量法的故障测距新算法.该算法是利用故障电流分布系数的幅角来求解故障距离.理论分析和仿真计算结果表明,该算法能消除负荷电流及过渡电阻变化对测距精度的影响,且只用线路测量端的电量就能精确地求出该端到故障点的距离.     

基于六序分量法的同杆双回线精确故障测距

在对同杆双回线的故障特性进行分析的基础上，提出采用六序分量法进行故障测距．该方法巧妙地解决了两回线间的互感问题，在六序故障分量网络中，线路两侧的序电流故障分量的有效值之比仍然只是线路阻抗、两端系统阻抗和故障距离的函数，由此得出的测距方程简洁明了，易于求解，且不受故障类型和过渡电阻的限制，也不需要两端数据同步．对同杆双回线的各种故障类型进行仿真的结果表明，所提出的方法能够高精度地测定同杆双回线故障距离．对于超长线路，线路的分布电容对故障测距有较大的影响，在测距方程中，将分布电容以集中参数的形式分配到故障点到输电线路的两侧，从而具有很高的测距精度．     

Application of Six-Sequence Fault Components in Fault Location for Joint Parallel Transmission Line

A new fault location method based on six-sequence fault components was developed for parallel lines based on the fault analysis of a joint parallel transmission line. In the six-sequence fault network, the ratio of the root-mean square value of the fault current from two terminals is the function of the line impedance, the system impedance, and the fault distance away from the buses. A fault location equation is given to relate these factors. For extremely long transmission lines, the distributed capacitance is divided by the fault point and allocated to the two terminals of the transmission line in a lumped parameter to eliminate the influence of the distributed capacitance on the location accuracy. There is no limit on fault type and synchronization of the sampling data. Simulation results show that the location accuracy is high with an average error about 2%, and it is not influenced by factors such as the load current, the operating mode of the power system, or the fault resistance.     

基于双端电压故障分量的输电线路故障测距实用算法研究

在输电线路的双端故障测距中,为避免测距结果受系统阻抗、过渡电阻和TA饱和等因素的影响而引起误差,本文介绍了一种仅依靠双端电压故障分量来实现输电线路故障测距的新方法.在仅给定故障前后电压相量的基础上,运用叠加原理和对称分量法建立故障后的附加网络,推导出测距公式,通过故障分量电压,实时地求出系统阻抗,从而提高测距精度.在PSASP与Matlab中进行仿真实验,分别得到了在不同的故障类型和过渡电阻下的测距结果,通过仿真结果看出,测距结果几乎不受以上因素的影响,能够精确地进行故障测距,并且不需解长线方程,易于实现,符合现场测距快速准确的要求.     

基于DSP的输电线短路故障测距系统设计

考虑到目前电缆行波故障测距系统中存在精度低的问题,以提高故障定位的速度和精度为目标,设计了一种输电线缆短路故障测距系统。该测距系统以数字信号处理器(DSP)为核心控制器,能够准确地对故障行波信号进行实时采集和转换,进而实现线缆故障的准确定位和及时排除。仿真实验结果表明:所设计系统检测速度快、测距精度高。     

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.     

基于双回反向序网的同杆4回线单端故障测距算法

提出了一种利用单端工频量的同杆4回线故障测距算法.采用同杆4回线双回同反序解耦方法计算得到考虑分布参数特性的故障线路沿线电压;采用同杆4回线双回反序网络计算得到考虑分布参数特性的故障电流分支系数,进而计算出故障线路沿线电流.由于故障支路可假设为纯阻性,因此利用故障处电压电流相量之比的虚部为0的特性进行故障位置搜索,最终实现同杆4回线中1回线内及2回线间跨线故障时的故障定位.本方法计算简单,不存在伪根问题,且不受系统阻抗、线路分布电容及过渡电阻的影响.仿真表明在同杆4回线各种故障类型下算法均具有很高的测距精度.     

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。     

基于FastICA的高压直流输电线路故障测距方法

提出了采用快速独立分量分析(FastICA)的高压直流输电线路(HVDC)单端行波故障测距方法。利用FastICA算法对故障后的直流输电线路电流信号进行处理,分离出电流行波特征信号,检测初始行波波头与第二个行波波头到达测量点的时间,并判断这两个波头的极性关系,实现了故障测距。应用Matlab软件,建立了HVDC系统模型,对多种故障类型进行了故障测距仿真。结果表明,该方法可准确区分中点内外故障,正确有效。     

多能互补发电系统故障识别与测距方法

随着大量新能源的接入,使得多端柔性直流系统(Modular Multilevel Converter based Multi-terminal Direct Current, MMC-MTDC)故障特征愈加复杂,快速准确的故障识别与测距是亟需解决的关键难题之一。为此,本文提出了一种风-光-储-蓄互补发电站经柔性直流输电外送系统故障识别与测距方法。首先,搭建风-光-储-蓄互补发电站经柔直外送系统,在此基础上,提出了一种Teager能量算子能量熵的新方法,利用测量点正负极Teager能量算子能量熵的比值构建故障选极及区段识别判据。接着,针对已识别的故障线路,提出变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)与Teager能量算子 (Teager Energy Operator, TEO)相结合的故障测距方法。最后,利用PSCAD/EMTDC进行仿真,结果表明所提识别方法可以准确判断故障所在线路,所提测距方法能在故障发生2 ms时间窗内实现故障测距,误差率不超过2.55%,并具有较高的耐过渡电阻能力。