一种输电线路故障测距模型的分析与研究

文章对一种输电线路常见的两端电源单回线故障测距模型进行原理分析,根据数据来源不同比较了单端测距法和双端测距法这两种不同的算法,并用对称分量法进行分析和研究,阐述了它们的算法实现。结论表明,此两种算法均可有效消除过渡电阻对测距精度的影响,且各有优缺点,可视具体情况选择其中一种。     

基于两种测距算法相结合的改进单端测距算法及其应用

提出了一种基于阻抗测量法和解二次方程法相结合的改进单端测距算法.该算法不但具有很强的鲁棒性,又从原理上消除过渡电阻的影响因而具有较高的精确性.该算法只需要线路一端的电气量,简单灵活;而且基于工频量,对采样率要求不高,具有较高的工程实用价值.最后用Visual C++编程实现该算法并通过实际的工程应用证明了其有效性.     

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。     

高压输电线路故障测距算法的研究解析

高压输电线路故障测距能够及时的找到故障点,并给处理故障的工作人员更多实际的帮助作用,避免在故障产生后的盲目行动,所以高压输电线路故障测距算法能够有效的保障供电设备的运行稳定性,给电力企业带来更多的经济效益。     

一种采用2级反向传播神经网络的输电线路故障测距方法

针对输电线路的故障测距中过渡电阻及电气量测量误差影响测距精度的问题,提出了一种采用2级反向传播(BP)神经网络的输电线路故障测距方法。通过分析双端电气量随过渡电阻的变化情况,确定了双端电气量变化规律的区域特性,提出了基于过渡电阻分区后在不同区域分别进行精确定位的研究思路。利用第1级网络对双端电气量进行数据融合,将故障场景分为低阻故障和高阻故障,再利用第2级网络中的低阻故障测距网络和高阻故障测距网络分别对低阻故障和高阻故障的双端电气量进行数据融合,计算出精确的故障位置。对训练方法进行改进,在测量电气量中加入高斯白噪声信号来模拟含互感器误差的样本,将无误差样本和含误差样本组成的重复样本对作为训练样本,使训练后的BP神经网络对随机测量误差具备一定的适应能力。电磁暂态仿真结果表明:所提方法不受过渡电阻影响,在高阻故障情况下测距结果的最大误差仍然低于1%,且对随机误差具有较好的适应性,在输入电气量存在一定测量误差的情况下测距结果的最大误差低于2.5%,具有良好的应用前景。     

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.     

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.     

高压输电线路故障测距技术探讨

高压输电线路的准确故障测距是从技术上保证电网安全、稳定和经济运行的重要措施之一,具有巨大的社会经济效益。根据各测距算法采用的原理不同,将其分为阻抗法、故障分析法和行波法三类。     

基于线路参数估计的输电线路故障测距

针对传统测距方法不考虑线路参数变化情况造成故障定位不准确的问题,采用双端不同步的测距方法,并利用Huber抗差估计优化总体最小二乘法,解决了最小二乘法对线路参数估计过程中由于粗差存在造成的线路参数估计不准确的问题,从而提高了线路故障测距的准确度。通过Matlab仿真验证了该方法较传统测距方法线路参数估计准确度和故障测距精度更高,且测距结果不受故障位置和故障类型的影响。     

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。     

基于电磁辐射到达时差的电弧故障定位及精度

为了实现利用电磁辐射信号进行配网电弧故障定位,提出了一种基于到达时差(time difference of arrival, TDOA)方法的Chan-LM协同定位算法。该算法采用Chan算法快速获得的初始点,再经过LM(Levenberg-Marquart)算法迭代修正定位结果。仿真分析了TDOA定位算法、电磁辐射传感器配置对定位精度的影响,结果表明Chan-LM协同算法比Chan算法的定位误差减小40%,参考主站位于中心位置的Y形布站方式,传感器所在海拔高度相同时的监测区域整体定位准确度较高。利用实测电弧电磁辐射波形验证了Chan-LM协同算法能够有效改善定位精度,为基于电磁辐射TDOA的电弧定位策略应用提供参考依据。     

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。     

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．     

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。     

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.     

基于线路双端零序阻抗的故障测距算法

电力系统故障以单相故障居多 ,测量零序阻抗从而测量故障距离就具有很强的工程意义 .本文提出了利用接地故障时线路两端的故障录波数据求出线路两侧系统的零序系统阻抗 ,进而算出保护安装处到故障点的距离的一种新型的故障测距算法 .本算法用MATLAB中SIMULINK的电力系统仿真模块进行了建模 ,并用VC6 .0实现算法 ,证明了该算法具有很高的测距精度 .     

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.     

基于机器视觉和激光测距的输电线故障定位

结合定位技术和激光测距技术,提出了一种基于机器视觉的电力巡线故障定位新方法.通过无人机搭载可见光相机进行巡线拍摄,将航拍图像实时传回地面站进行处理.采用数学形态学的图像处理方法和模式识别方法进行故障检测与识别.通过惯性测量系统进行初步定位,得到无人机的经纬度坐标.利用无人机机载激光测距模块,测量故障点到无人机的距离来修正坐标.最后,经过空间大地坐标系和空间直角坐标系的变换,以及两个空间直角坐标系的基准转换,计算出了故障点的准确位置,并且很大程度地提高了定位的准确性,其空间直角坐标测量精度可达0.11m.