一种配电线路单相接地故障测距算法

单相接地故障是配电线路发生几率最高的故障类型,快速、准确的故障定位对于维护配电线路的安全运行有重要意义。基于对称分量分解的原理,建立了线路分布参数模型,从单相接地的特点出发对测距判据进行了研究并构造了判据函数,提出了利用单侧信息的配电线路单相接地故障测距算法。大量的计算机仿真结果表明该算法对于单条线路和带分支的线路都是有效的,而且准确度与接地阻抗是否为纯阻性无关,非常适用于配电线路接地故障测距     

基于行波差动电流的输电线路接地故障测距

行波测距的准确性受多个因素影响.为此,分析了行波差动电流的不平衡输出,定义了经不平衡电流补偿的行波差流,推导了线路内部故障时该差流的表达式.由于行波在零模和线模上的传播速度不同,两种模量的行波差流也不相同,其幅值比和相角差与故障点位置相关,据此提出了基于行波差动电流的接地故障测距原理.该原理提取行波差动电流的工频分量进行测距,无需提取行波波头,不受线路对行波衰减及波速不确定等因素的影响,PSCAD仿真表明,测距误差很小,测距结果准确可靠.     

高压输电线路故障测距算法

高压输电线路故障的准确定位不仅可以及时恢复供电,还能使高压电网结构在尽可能短的时间内恢复正常因此具有非常重要的意义.近些年,故障测距问题的研究一直受到电网运行、管理部门的普遍重视.但由于故障测距技术本身发展的历史并不长和相关技术条件的限制,具有较高精度的故障测距装置在实际中的应用并不多.随着通信技术的发展和微机保护装置在电力系统中的广泛应用,实现高压输电线路故障的准确定位已经成为可能.本文首先通过对目前各种故障测距方法的研究和分析,评述了各自的优点和不足.     

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。     

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.     

基于小波分析的T型线路行波故障测距方法

在双端行波测距方法的基础上利用小波变换来提取到达T型线路各端母线侧电流行波的模极大值,并对电流故障行波在尺度1~3的小波模极大值的到达时间进行准确标定,获得故障电流初始行波到达的准确时间来进行测距.用PSCAD/EMTDC仿真软件对该方法进行了仿真分析.结果表明,该方法可准确判断T型线路的故障分支.     

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。     

基于潜供电流计算的输电线路单相永久性故障判断方法

自适应重合闸是保证电力系统安全稳定运行的重要措施之一.分析对比了线路发生永久性及瞬时性单相接地故障时故障点潜供电流的不同,研究了利用线路一侧健全相电压和两侧健全相电流及故障测距结果来计算故障点潜供电流的方法.提出了根据潜供电流有无来识别永久性故障和瞬时性故障的新型自适应重合闸判据,解决了某些输电线路因电压互感器安装于母线侧而在单相故障后无法获得跳开相端电压,以致不能实现自适应重合闸的问题.该方法运算简单,准确可靠,判据不受线路参数误差和测距误差及过渡电阻的影响.     

线路保护常见的故障测距方法

输电线路发生故障时,通过故障测距装置的自动测量,可以为人工查找故障点提供有效参考,但需要注意测距设备的准确性、可靠性、实用性问题。介绍了基于故障分析的单端测距、双端测距方法,并特别强调在实际中采用的方法,以及这些方法的特点和不足,并对这些方法给与了评价。     

输电线路单双端行波测距实例研讨

输电线路故障行波测距方法是利用故障产生的暂态行波信号进行故障检测与定位,主要有单端和双端两种测距方法。本文对单、双端行波测距方法的原理进行了介绍,并结合两次实测数据进行了全面的分析,指出了实际应用过程中存在的问题和改进的方向,对指导行波测距装置的应用具有一定参考意义。     

基于时间线性拟合的地缆架空混合线路的行波故障定位

目的 研究n段地缆架空混合输电线路中行波故障定位问题,提出一种基于时间线性拟合的行波故障定位方法。方法 首先对故障区域进行判断,确定故障所在的区域,其次再将不同波阻抗线路进行归一化处理,减少因波速不同而产生的测距误差,最后使用时间线性拟合的方法对故障进行精确定位。结果 解决了初始行波波头识别困难的问题,也减小了行波速度随传输距离变化而变化带来的测距误差问题。结论 在MATLAB/Simulink中搭建一个500 kV的地缆架空混合输电线路仿真模型,实验的验证结果表明此故障定位方法能够有效地解决因行波速度不同而导致的双端行波测距方法不适用问题,最终实现对故障点的精确定位。     

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。     

基于广义量测的地区电网T接线路故障测距系统

为了快速定位110 kV地区电网中的T接线路故障点,提出并建立一种采用广义量测方法的T接线路故障测距系统,该系统由分布式采样终端、通讯网络以及综合分析研判中心3层网络结构构成;分布式采样终端以场检测原理为基础,通过无接触式感应行波采集装置采集行波的突变信号,再由通讯网络传送至综合分析研判中心进行测距分析。结果表明:无接触式行波感应装置以场检测为基础,可替代传统的电压或电流互感器,减少停电安装对电网运行造成的影响;通过对某地区电网的110 k V线路T接线进行分析,发现行波采集测距理论可较好地解决该地区电网的故障测距问题。     

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.     

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...     

一种基于电压相位关系的单端测距方法

本文提出一种新的单端测距方法,基本原理是利用故障点的故障前电压与故障后的初始电压相位相差为π的特征,通过测量点处的电流、电压得到线路上各点的故障前电压和故障后的初始电压,找到其相位相差π的点对应的距离即为故障距离.该方法简单易行,测距精度较高,解决了远端故障测距不准确的问题,仿真结果验证了方法的有效性.     

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.     

GM(1,1)模型的改进

由于最小二乘法的稳健性有一定的局限性,使得GM(1,1)模型的拟合精度有时并不理想.为提高预测精度,在分析比较最小一乘法和最小二乘法优缺点的基础上,改变了GM(1,1)模型的参数估计方法,用普通最小一乘法和折扣最小一乘法代替了原来的最小二乘法.最后通过实例验证了该改进方法的有效性.结果表明,改进的GM(1,1)模型准确度有较大提高.