一种基于六序网图的同杆双回线故障测距算法

采用六序分量法分析同杆双回线故障中的非跨线故障,并依照故障时故障点的电气量特征列出方程,进行非跨线故障测距.将同杆双回线故障后的电气量转化为同序正序和反序正序分量,根据单回线各种故障类型的边界条件得到各六序网图的连接关系,利用同序正序和反序正序电流在故障点的特殊关系构成测距方程,从而进行精确故障测距.该测距方法使得同杆双回线的故障测距精度不受故障点过渡电阻、回线故障类型的影响.EMTP仿真显示,该测距方法精度高,计算方便,在过渡电阻较大时仍能满足测距精度要求,且不受系统运行方式变化等因素影响.     

同杆4回线与单回线构成的T型线路故障测距新方法

由双侧同杆4回线与1条单回线构成的T型线路故障类型繁多,精确的故障测距成为重要研究课题.通过深入研究此类T型线路的特点以及反序分量的特点,提出首先利用同杆4回线反序正序电流量进行故障侧的判断,然后利用由不同支路计算到支接点T处所得的各正序电压之间的关系进行同杆4回线故障支路的判定,最后根据故障发生在不同支路时的反序正序电流公式列出方程来进行准确的故障测距.通过大量的ATP仿真,可以证明该测距算法适用于这种结构的输电线路,并且可以从原理上完全消除过渡电阻、系统运行方式、系统阻抗参数变化等因素对测距精度的影响.     

三侧同杆双回线互联的T型线路测距新方法

根据同杆双回线的特性建立了同杆双回线构成的T型线路的反序正序网络,提出了基于反序正序电流的故障测距方法。在双T型线路中,反序正序网络的电气量具有完整的T字型线路的正序电气量的特点,该特点可以用来故障测距。当双T线路发生故障时,由故障支路的母线处的电气量计算到故障点的反序正序电压等于由支接点T的等值反序正序电气量计算到故障点的反序正序电压,利用反序正序电压在故障点相等的等量关系可以进行精确故障测距。大量的EMTP仿真结果表明,所给出的故障测距方案是准确的,并且在由同杆双回线构成的T型线路故障测距中显示出较大的优势。该测距方法的精度不受故障支路、故障类型、系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响。     

同杆4回线12序分量法

同杆4回线在节省线路占地的同时,带来了测距和继电保护等方面的困难.文中针对同杆4回线难以解决的线间耦合问题进行了大量研究.使用矩阵变换将耦合的线路进行解耦,形成相互独立的12序分量.详细研究了这12序分量的特点,并给出了线路发生故障时的各序分量图.12序分量法不仅可以成为同杆4回线故障计算的基本方法,还为同杆4回线的测距和保护打下了理论基础.EMTP仿真结果表明了12序分量法的精确性.     

不同电压等级四回线双端故障测距原理研究

由于存在互感和故障类型众多,不同电压等级四回线的故障分析和故障测距愈加困难.为此采用六序分量矩阵叠加方法对不同电压等级的四回线进行解耦,可以将阻抗阵转换为一个特殊的对角阵,非对角线上不为零的元素只有2个,表明四回线的同向零序网存在互感,其它的非对角线元素为零,表明四回线的反向正序网之间不存在互感.采用六序分量矩阵叠加方法对四回线系统的2条同杆双回线两端的电流分别进行矩阵变换,得到2组反向正序电流,利用反向正序电压在故障点相等的特点,实现不同电压等级四回线的双端故障测距.该双端故障测距方法不需要考虑不同电压等级同杆双回线的参数归算,测距精度不受故障类型、故障点过渡电阻、系统运行方式的影响.仿真结果表明,该双端故障测距方法具有有效性和实用性     

同杆双回线反序电流特点及其在T形线路测距中的应用

对同杆双回线的反序电流特性进行了研究，推导出双回线中存在其他支路时反序电流的计算公式及特点。该计算公式可以应用到带有同杆双回线的T形线路的故障支路判断和故障测距，利用反序正序电流计算反序正序电压，并且利用反序正序电压在故障点相等的等量关系进行故障测距。大量的EMTP仿真结果表明，所给出的支路电流与同杆双回线反序正序电流之间的关系是正确的，并且在带有同杆双回线的T形线路故障测距中显示出较大的优势。该测距方法的精度不受故障支路、故障类型、系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响。     

不同电压等级同杆并架多回线路的故障定位

基于分布参教模型,提出了一种不同电压等级的同杆并架多回线路故障测距方法:利用两端同步的电压和电流的正序分量,根据均匀传输线方程从线路两端分别推导出故障点处的正序电压,进而得出故障测距公式.所提出的故障测距方法只需用到线路两端的电压电流的正序分量,消除掉耦合线路之间零序互感对测距的影响.该算法原理上不受过渡电阻、系统阻抗、分布电容以及故障种类的影响,解决了在不同电压等级的同杆线路中精确故障测距问题.PscAD仿真证明该方法定位精度高,不受过渡电阻及故障类型的影响.     

同杆四回线参数自适应双端故障测距频域算法

为了消除同杆四回线相间和线间耦合问题及线路参数不确定性对同杆四回线故障测距的影响,提出了适应于同杆四回线故障测距的模变换分析方法.对同杆四回线的电压和电流信息进行解辐处理,提取不受系统阻抗影响的环流模分量,构建基于环流模分量的同杆四回线频域故障测距观测方程;为解决线路参数多变性影响,利用故障前冗余电压和电流信息,构建线路参数自适应的频域观测方程,以获得准确的线路环流模分量的基频参数,从而提出了一种同杆四回线参数自适应的双端故障刚距频域算法.利用ATP/EMTP电磁暂态仿真软件,构建同杆四回线JMarti仿真模型,通过全面的仿真分析验证,证明所提出的测距方法能消除同杆四回线相间和线间耦合问题以及线路参数的不确定性影响,具有较高的故障测距精度.     

非全程同杆四回线故障选线新方法

基于同杆四回线内部故障时反序分量的特点,提出利用同杆四回线反序正序电流量进行故障区域判断,再利用正常线路推算所得四回线与另外两条单回线路相交处母线(记为T点)的电压值作为参考量,设定电压突变量参数来判断故障线路,并结合故障支路正序电流的特点来对四回线的跨线故障进行故障选线,得出了适用于非全程同杆四回线的新型故障选线方法.通过大量ATP仿真证明该方法的正确性,该方法从原理上可完全消除过渡电阻、系统运行方式、及系统阻抗参数变化等因素的影响,解决了非全程同杆四回线故障选线问题.     

不同电压等级同杆并架多回线路的故障定位

基于分布参数模型,提出了一种不同电压等级的同杆并架多回线路故障测距方法：利用两端同步的电压和电流的正序分量,根据均匀传输线方程从线路两端分别推导出故障点处的正序电压,进而得出故障测距公式。所提出的故障测距方法只需用到线路两端的电压电流的正序分量,消除掉耦合线路之间零序互感对测距的影响。该算法原理上不受过渡电阻、系统阻抗、分布电容以及故障种类的影响,解决了在不同电压等级的同杆线路中精确故障测距问题。PSCAD仿真证明该方法定位精度高,不受过渡电阻及故障类型的影响。     

同杆2回和4回线路中序网参数修正方法研究

以多回线间互感彻底解耦的六序分量法和12序分量法为基础,解决不同类型线路连接时的故障分析问题,提出了适用于混合多回线路连接时的参数修正方法。分别针对同杆4回线、双回线的多种单回线故障和跨线故障,按照所提出的参数修正方法进行短路计算,并将短路计算值与ATP仿真值进行比较,结果表明该方法在不同结构输电线路的故障分析中正确有效。     

带同杆双回线的T型支接线的故障测距的研究

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了首先做故障分支判定,然后进行精确测距的新方法。当某支路发生故障时,求取各支路保护安装处的突变量,通过正序网络图,计算两个必要参数用于判别故障支路,区分出非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障。在此基础上,将非故障支路化简合并,并对同杆双回线故障以及非同杆双回线故障进行分别测距。该方法不仅能够对单回线准确测距,而且针对双回线,也保证了故障测距的精确性,一定程度上克服了T型线路中出现双回线给测距带来的困难。大量的ATP仿真结果表明故障测距的精度基本上不受故障支路,故障类型、系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响。     

带并联电抗器的双回线故障测距算法研究

超、特高压输电线路为了补偿线路的容性充电功率,控制无功潮流,稳定网络运行电压,限制潜供电流等,一般要安装并联电抗器。由于并联电抗器的安装,直接测取双回线两端母线处的电压及线路流过的电流进行测距,必然会引起误差。采用基于反序网的双端量算法进行故障测距,并根据并联电抗器的特点消除其影响。该测距方法在原理上不受线间互感、过渡电阻、分布电容、不同步角的影响。仿真结果表明其具有较高的计算精度。     

带同杆双回线的T型线路故障分支判定算法

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了判定故障分支的新方法.该方法以六序分量法为基础,当某支路发生故障时,首先求取各支路保护安装处的突变电气量,然后通过正序网络图,计算2个必要的参数用于判别故障支路,区分非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障.该方法的特点是考虑了同杆双回线的跨线故障,能够确定同杆双回线中的单回线的故障回路以及跨线故障,并且物理意义明确.序电流可以用来区分同杆双回线的同名相跨线故障.同时,进行了大量的EMTP仿真,结果表明支路判断的准确度不受系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响,并且也能很好地适用于不对称同杆双回线路.     

利用单端电流的同杆双回线准确故障定位研究

基于线路分布参数模型,提出了一种利用单端工频电流量的同杆双回线准确测距算法:通过同杆双回线解耦可以得到同向和反向分量,其中反向分量与系统参数无关,并且反向各序电流分布系数是只包含故障距离x的函数。再根据不同故障的反序电流、电压边界条件,可以给出各种双回线接地故障(单线三相故障和同名跨线故障除外)的测距算法。该算法原理上不受过渡电阻、系统阻抗、分布电容的影响。并且由于算法只利用电流量,从而不受电压互感器传变特性的影响。并从理论上证明了测距精度不受电流互感器特性的影响。测距方程求解不存在伪根,具有唯一解。仿真计算结果表明,该算法具有较高的测距精度,最大测距误差仅为0.15%,理论上能够满足高压和超高压输电线路的测距要求。     

不对称参数同杆双回线选相方法研究

线路参数不对称的同杆双回线无法使用传统的六序分量法进行解耦。针对这个问题,提出一种新的解耦方法。首先,三相分解成正序、负序、零序分量;然后,耦合的零序分量进行解耦,分解为同向和反向分量。该方法解决了不对称参数同杆双回线的零序互感问题。当线路发生故障时,可以根据故障边界条件得到序分量之间的幅值和相位关系。不同线路发生故障时,两回线正序分量的电流幅值不同。同一回线发生不同类型的故障时,六序电流分量的幅值有对应的关系。同一类型的不同相发生故障时,六序分量的相位不同。根据上述关系提出了相应的选相判据,并给出了选相流程和方法。PSCAD仿真结果表明,该方法具有良好的选择性,且不受故障类型,故障位置以及过渡电阻的影响。     

利用基波相量变化率的快速选相方法

针对目前选相方法不能快速、可靠识别所有故障类型的问题,提出了利用基波相量变化率的故障选相方法。线路发生短路故障后,故障相基波电流相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值迅速增大,而非故障相基波电流相量变化率变化较小;如果发生接地故障,零序电流基波相量变化率受衰减直流分量及工频故障分量影响,其值也会迅速增大,否则其值在零附近波动。依据不同类型故障中基波电流相量变化率的特征能够快速、可靠识别故障相。利用PSCAD/EMTDC仿真数据对算法进行测试,仿真结果表明:算法能够在故障后四分之一周波内准确判断故障相,具有较高可靠性。