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VMD-TEO的多分支小电流接地系统行波故障定位

针对小电流接地故障行波波头难以检测、行波波速不确定和多分支线路难以精确定位等问题,提出一种新的行波定位方法。首先,对故障电流进行相模变换得到线模信号,并对线模信号进行变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD),利用Teager能量算子(Teager Energy Operator, TEO)提取IMF分量的故障特征实现故障测距;然后,根据故障距离构建故障分支判断矩阵,将多分支线路故障定位简化为单分支线路故障定位,进而转换为双端故障测距;最后,利用双端行波测距方法实现精确故障定位。使用暂态仿真软件ATP建立小电流接地系统模型并进行故障测距仿真,仿真结果表明此方法在多分支小电流接地系统中可以实现准确故障定位。该方法利用有限的行波检测装置实现多分支复杂电网的精确故障定位。     

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 %。     

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％。     

分布式行波测距系统在广东电网的应用

正分布式行波测距系统,又叫输电线路智能故障诊断系统,是基于分布式监测技术和无线通讯技术的新型输电线路故障自动定位系统。相比于传统的两端式行波测距装置,分布式行波测距系统具有较高的定位精度,且分布式安装使得该系统对于T接及混架等复杂结构的线路具有较强的适应性。同时,分布式行波测距系统还可以通过对故障时刻行波电流波形数据分析,实现雷击(绕击与反击)与非雷击故障的辨识。基于以上众多优点,该系统在广东电网高压网络中已     

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。     

采用电磁时间反转的不同电压等级同杆双回输电线路故障测距

针对不同电压等级同杆双回输电线路测距复杂的问题,提出了一种基于电磁时间反转理论的故障测距方法。建立了线路的故障附加网络,推导了经时间反转后的故障电流有效值,并分析了电磁时间反转理论应用于输电线路故障测距的适用性。记录线路两侧故障电流变化的情况并用新六序分量法解耦线路,对经解耦后得到的两侧同向正序电流分量进行小波分解,提取两侧电流突变量,对两侧电流突变量进行时间反转并叠加。假设在输电线路多处发生故障,计算出各个故障点处的电流有效值,最大电流有效值对应的距离即为故障距离。利用ATP-EMTP软件搭建了不同电压等级同杆双回输电线路仿真模型,采用Matlab进行编程验证。仿真结果表明:所提方法不受过渡电阻和故障相角的影响;当采样频率为1 MHz时,在不同故障类型情况下测距结果的相对误差低于0.57%,所提方法测距精度高;测距结果的相对误差会随着采样频率的上升而降低。     

超高压输电线路考虑分布电容时阻抗测距算法的实现

超高压输电线路中，分布电容的影响不容忽略，提出了建立在π型等值线路模型上的一种故障测距算法，由于考虑了分布电容的影响，具有较高的故障测距精度,在具体计算时以T型接线的线路为例，采用负序电压、负序电流以及负序网络参数,算法不受故障类型、故障电阻、系统阻抗、负荷电流的影响。     

高压输电线路行波故障选相及测距研究

针对电力系统高压输电线路上故障相别和故障点测距问题,提出一种行波故障选相及单端测距分析法.通过提取输电线路在发生故障时暂态过程包含的大量故障特征信息,利用凯伦贝尔变换方法将三相电压、电流进行相模转换.根据不同短路故障下α,β,0模分量之间的关系进行故障选相和输电线路故障点的定位.最后通过建立的双源电力系统短路故障仿真模...     

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.     

直流输电线路行波故障测距系统

介绍了一种采用现代行波故障测距技术的直流输电线路故障测距系统的工作原理、系统结构及其实际运行经验.该系统集成了现代D型和A型2种行波故障测距原理,并且包含3个不同的组成部分:行波采集与处理系统、通信网络和PC主站.现场运行经验表明,该系统具有很高的可靠性和准确性,其测距误差不超过3 km.     

融合WSN与RFID的输电线路杆塔状态监测网络低延时技术

杆塔是输电线路体系中的关键组成部分,其稳定可靠性是整个输电线路运行安全的重要保障。本文提出一种融合无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)和射频识别技术(radio frequency identification, RFID)的输电线路杆塔状态监测网络,具有监测成本低、故障定位迅速和适合长期监测的优点。中继节点设置是所提出监测网络性能研究的关键,因此本文建立了中继节点传输延时模型,有利于分析不同条件下的监测网络延时性能。针对RFID冗余数据导致的融合监测网络延时,提出一种适用于输电线路杆塔状态监测RFID冗余数据处理方法,能有效削减阅读器端采集的冗余数据,具有算法简单、实时性强等特点。     

单相自动重合闸永久性故障识别新方法研究

提出一种识别高压输电线路单相接地故障类型的新方法.高压输电线发生单相接地故障,两侧断路器完全开断后,从线路首端检测线路对地电流,瞬时性故障时为很小的本线路电容电流;永久性故障时为较大的电磁耦合电流.通过检测故障线路对地电流的大小实现短路故障类型的判断.该方法可有效识别单相接地短路故障类型,有一定耐过渡阻抗影响的能力,仿真结果验证了该方法的有效性.     

750kV输电线路单相重合闸仿真研究

对超高压输电线路单相接地故障切除后的潜供电流进行了分析,建立了带并联电抗器的超高压输电线路单相重合闸动作的基于MATLAB的仿真模型,提出了一种新的并联电抗器中性点电抗取值的计算方法以及潜供电流电弧模型.对750 kV输电网络单相接地故障和单相重合闸动作进行了实例仿真计算.仿真结果表明,并联电抗器中性点小电抗的取值是合适的.     

容差k故障在线诊断

在研究了测试点电压增量向量在由支路转移阻抗矩阵组成的空间的正交投影的特性后 ,提出了仅一次测试的结果就可定位故障支路的方法 .该方法将大量的计算工作量转移到测试前进行 ,而测试后的计算工作量较少 ,因此可实现适时在线诊断 .     

基于RBF神经网络的输电线路故障类型识别新方法

基于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络理论,采用电流突变量比例系数,提出了一种对输电线路故障类型识别的新方法。利用PSCAD/EMTDC软件建立500 kV高压输电线路仿真模型,仿真不同工况下的故障。由各相电流之差提取故障差流信号的突变量,并计算故障后一个周期内差流突变量的有效值,得到故障状态下各相差流突变量占三相差流突变量有效值总和的比例系数,结合零序电流判别系数构造故障类型识别特征向量,建立RBF神经网络进行故障类型识别。仿真结果表明,采用电流突变量比例系数作为特征量包含的信息更丰富,对RBF神经网络的训练效果更好,不受故障位置、故障初始角和过渡电阻等因素的影响,网络识别精度高。     

考虑控制方式的MMC-HVDC系统单极接地故障电流计算方法

直流侧单极接地故障是基于模块化多电平换流器(modular mutilevel converter, MMC)的高压直流(high voltage direct current, HVDC)输电系统最常见的故障类型,一般以换流站闭锁前子模块电容放电电流近似故障电流,忽略了换流站控制环节的影响,结果存在误差。提出一种考虑换流站控制方式的故障电流计算方法,针对换流站主从控制,改进了基于微分方程的求解方法,在故障后的等效回路中使用并联受控电流源将换流站控制环节纳入考虑范围,分别对定功率控制与定电压控制方式下的故障电流进行计算。在PSCAD/EMTDC平台搭建了两端MMC-HVDC系统模型,验证了所提方法的准确性。     

柔性直流馈入下交流输电线路单端故障测距分析

柔性直流输电具有不同于交流输电和常规直流输电的运行原理和特性,随着柔性直流输电技术的应用,交流电力系统的故障特征可能发生显著变化,基于传统交流系统暂态故障特征量的故障测距面临挑战。为此,基于柔性直流输电的运行原理,分析了柔直交流侧故障时换流器的运行特性,推导了在换流器保护未启动、限流以及闭锁条件下柔直交流侧短路电流解析式,分析比较了柔直不同暂态运行状态下对输电线路单端故障测距的影响规律。结果表明,柔直馈入下交流输电线路单端故障测距受换流器交流侧电压跌落系数和换流器无功功率指令的影响,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。     

基于端电压特征的半波长线路综合保护方案

半波长线路区外故障时,故障相端电压幅值很小;线路中间段故障时,故障相端电压幅值接近额定值。根据这一特征,提出半波长线路端电压特征与贝瑞隆电流差动保护原理相结合的综合保护方案:通过端电压辅助判据与高、低灵敏度不同的贝瑞隆差流判据相结合,保护线路全长并实现故障选相。利用MATLAB/Simulink软件搭建半波长输电线路模型,进行仿真验证。仿真结果表明:该保护方案能够有效区分区外故障与线路中间段故障,可靠保护半波长线路全长,并准确识别故障相。     

一种输电线路多参数可视化物联监测系统

为降低覆冰和舞动等灾害对输电线路造成的破坏,并实时监测电网的运行状态,设计并研制了一种高压输电线路多参数可视化物联监测系统,能够以2M/s速率高速监测输电线路电流,同时监测线路舞动、环境温湿度等参数.物联监测系统中的各个监测模块内置于导线综合状态监测球,对输电线路进行2M/s高速录波的同时,通过归一化电流差值识别算法进行电流故障识别,将故障前后的10个周期的录波数据传出.利用全球定位系统(global position system,GPS)秒脉冲(pulse per second,PPS)信号实现全电网不同终端的高速采样信号严格对齐,时间分辨率达到了100 ns,确保了高速录波数据的时间一致性.高压线路试验结果表明:该装置可实时高速录波和进行电流故障诊断,利用多参数综合监测输电线路的运行状态.