区域电网电缆—架空线混合线路故障区间判别方法及实现

针对电缆-架空线混合线路故障区间定位困难的问题,文中提出了一种面向区域电网的电缆—架空线混合线路故障区间判别方法,该方法主要基于柔性光学电流互感器(TA)和智能变电站技术。具体介绍了区域电网故障区间判别的整体方案、装置实现、检修和异常处理机制。实际运行经验表明,该方案在区域电网内发生故障后可快速准确识别出故障区间,实现故障的快速定位和检修,加快故障后系统恢复供电。     

基于时差比较的配电网含分支混合线路行波故障定位研究

针对配电网线路主体多为含分支的"架空线—电缆"混合线路这一异于输电线路的特征,建立配电网常见的"架空线—电缆—架空线"三段式混合线路模型,每段设置分支。在此基础上,提出了一套针对该线路的故障定位方法,利用比较特殊点故障时和一般点故障时每段线路各分支末端行波到达时刻与线缆连接点行波到达时刻差值的方法,确定故障发生在三段中哪一段。再进一步选择两两分支线路末端行波时差比较,确定故障发生于具体哪一分支线路,最后提出使用综合行波测距方法,确定在分支线路中具体故障位置。PSCAD仿真结果表明,该套定位方法能较为准确地选出故障区段,并确定故障位置,且不受故障类型和过渡电阻的影响,可靠性和准确性较高。     

架空线-电缆-架空线混合线路故障定位方法研究

为了解决波速不准确对混合线路故障定位的影响,提出一种架空线-电缆-架空线混合线路故障定位新方法。首先,通过检测各区段的零序电流幅值差异度,实现故障大区段检测;然后,基于纯架空线或纯电缆线路的波速相同特性,通过检测故障行波首次到达故障区段两端的时间,实现故障小区段检测,进一步缩小故障区段;最后,结合三端行波法对架空线-电缆-架空线混合线路进行故障测距。仿真结果表明,该方法简单,高效,抗干扰能力较强,测距精度满足要求。     

利用暂态行波的架空线—海底电缆混合线路故障定位方法

分析架空线—海底电缆混合线路发生故障后行波的传播特点,并在此基础上提出一种利用暂态行波的架空线—海底电缆混合线路故障定位方法,以架空线与海底电缆连接点处发生故障后暂态行波传播到混合线路两端母线的时间差值为整定值序列,当架空线—海底电缆混合线路发生故障后,通过所测得的故障暂态行波传播到混合线路两端母线的时间差值与整定值序列进行比较确定故障区段,再通过相应测距公式进行测距计算。PSCAD仿真结果表明,本方法可以准确可靠地测出故障点。     

基于暂态信号相频特性的小电流接地选线研究

通过对10 kV小电流接地系统电缆—架空线混合传输线路模型零序网络故障暂态特性的频域分析,论证了在特征频段(SFB) 内,小电流接地系统中健全线路与故障线路的零序电流极性及幅值关系,提出了配电网单相故障检测方法。仿真结果表明运用暂态故障特征量进行接地选线判别,能够准确可靠地对架空线、电缆及混合传输线路的小电流接地故障进行选线,该方法灵敏度高、对传输线路模型及故障状态的适应面广。     

基于暂态信号相频特性的小电流接地选线研究

通过对10 kV小电流接地系统电缆-架空线混合传输线路模型零序网络故障暂态特性的频域分析,论证了在特征频段(SFB) 内,小电流接地系统中健全线路与故障线路的零序电流极性及幅值关系,提出了配电网单相故障检测方法.仿真结果表明运用暂态故障特征量进行接地选线判别,能够准确可靠地对架空线、电缆及混合传输线路的小电流接地故障进行选线,该方法灵敏度高、对传输线路模型及故障状态的适应面广.     

超高压电缆-架空线混合线路故障测寻方法

提出一种超高压电缆架空线混合线路故障测寻的新方法。首先利用有效的判据确定故障发生在电缆侧或架空线侧,然后利用故障区域首末端电压、电流突变量值递推算出故障点。经过简单的改进,该方法同样适用于更复杂的超高压架空线电缆架空线混合线路。新方法不要求双端数据同步,不受线路两端系统阻抗和过渡电阻的影响,不存在伪根判别问题,易于实现。仿真结果显示这种算法具有较高的测距精度和实用价值。     

超高压电缆-架空线混合线路故障测寻方法

提出一种超高压电缆-架空线混合线路故障测寻的新方法。首先利用有效的判据确定故障发生在电缆侧或架空线侧，然后利用故障区域首末端电压、电流突变量值递推算出故障点。经过简单的改进，该方法同样适用于更复杂的超高压架空线-电缆-架空线混合线路。新方法不要求双端数据同步，不受线路两端系统阻抗和过渡电阻的影响，不存在伪根判别问题，易于实现。仿真结果显示这种算法具有较高的测距精度和实用价值。     

电缆-架空线混合线路故障行波测距新方法

电缆-架空线混合线路的故障测距存在2个难点:电缆依频特性突出.波头不易准确捕提;线-缆接头处波阻抗不连续,行波发生反射,增加了故障点反射波识别的难度.分析了电缆-架空线混合线路不同区段故障时,连接点处的负序电流分布特征,提出了一种电缆-架空线混合线路的故障测距新方法.对确定的电缆-架空线混合线路,于故障附加负序网络利用线路两端电气量推导线缆接头处的分布电流,藉此判断故障区段;此后,根据确定的线-缆长度所对应的行波折反射规律,剔除线缆接头处的反射波干扰:根据电流线模分量与零模分量模极大值的极性规律确定故障点反射波,实现电缆-架空线混合线路的单端故障测距.同时,揭示了线路发生单相接地故障的模量耦合现象与规律.大量电磁暂态仿真表明,不对称接地故障存在线模与零模耦合,该电缆一架空线混合线路的故障测距方法有效.     

基于故障指示器的配电混合线路重合闸策略

针对配电混合线路无法确定是否投入重合闸的问题，提出一种基于故障指示器（fault current indicator,FCI）的配电混合线路自适应重合闸方法。首先，分析了架空线–电缆、架空线–电缆–架空线等不同类型混合线路发生故障时的FCI告警指示，并据此实现故障区段的判别，若故障位于架空线则开放重合闸，若故障位于电缆则闭锁重合闸。其次，给出了FCI的安装原则，即在混合线路的架空线上靠近线缆连接点处安装FCI。然后，分析了采用过电流动作法和自适应负荷电流过流突变法2种检测方法的FCI性能，通过对比，选取采用过电流动作法的FCI。最后，利用PSCAD搭建了配电网模型，故障仿真结果表明该方法可有效判别故障区段，不受故障位置的影响，能够实现自适应故障区段重合闸。     

基于电压序量变化量的超高压混合线路故障测距方法

超高压混合输电线路电缆区段及架空线区段线路参数不同,因此均匀线路测距方法无法使用。针对混合线路参数特征,提出了基于电压序量变化量的超高压混合线路故障测距方法。首先研究了混合线路沿线电压序量的快速计算方法。然后针对超高压架空线?电缆混合线路中的不对称故障,提出采用沿线负序电压幅值比较的故障位置定位方法;针对其对称故障,提出采用沿线正序电压变化量幅值比较的故障位置定位方法。EMTDC仿真表明所提算法计算速度快、测距精度高,不要求双端电气量同步,不受过渡电阻影响,且不存在伪根识别问题。     

基于行波原理的110kV架空线-电缆混合线路自适应重合闸控制技术研究

提出一种基于行波原理的110 kV架空线-电缆混合线路故障分段原理,即通过将混合线路故障产生的初始行波浪涌到达线路两端的时间差与一系列整定值比较采确定故障区段(电缆区段或者架空线区段),这些整定值即为所有电缆与架空线连接点故障时产生的初始行渡浪涌到达线路两端的时间差值,可预先根据线路结构参数计算出来.在此基础上,提出一种110 kV混合线路自适应重合闸控制方案,该方案首先通过混合线路双端行波故障分段系统识别故障区段,然后通过向相应的微机保护装置发送重合闸允许信号(架空线故障)或闭锁信号(电缆故障),从而实现自适应重合闸控制.     

基于分布参数模型的混合输电线路精确测距及重合闸方案

华东镇海—舟山500kV线路工程采用复杂的电缆-架空线混合输电线路,发生故障时无法准确对故障位置进行定位,且现有的重合闸方案无法实现自动识别架空线路故障并投入重合闸。文章提出一种基于分布参数模型的混合线路故障测距方案,方案采用正序故障分量,利用混合线路各段准确参数,分别采用线路两侧电气量计算沿线各点的电压有效值。根据两侧电气量计算的故障位置电压有效值相等的特点,对故障位置进行准确计算。且针对实际工程对重合闸的需求,提出一种故障位置区段定位方法。该方法通过比较用两侧电气量计算的电缆和架空线交界处的电压有效值对故障所在区段进行定位,以实现故障点位于电缆线路时不重合,故障点在架空线时重合闸。仿真结果表明,采用华东镇海-舟山500kV线路工程各段准确参数,各故障位置、各故障类型测距误差均不大于2.5%或±1km,测距结果不受过渡电阻影响,且可实现自动识别架空线故障并投入重合闸。     

基于电磁时间反演的VSC-HVDC系统架空线-电缆混合线路故障定位方法

针对传统故障定位方法无法应用于架空线-电缆混合直流线路的问题,提出了一种架空线-电缆混合直流线路的故障定位方法,该方法采用先确定故障点所在区段、后在区段中定位的原理。利用故障附加网络的直流分量定义了故障区段判别函数,通过该判别函数在不同区段发生故障时数值不同实现故障区段的判定。然后,分析了电磁时间反演理论在故障定位中的可行性,分析确定了故障特征谐波。利用线路两端特征谐波的电流行进波作为时间反演电路的电流源,设置与原线路拓扑结构镜像的线路,利用时间反演电流源与镜像线路构建时间反演电路。在此基础上,根据时间反演的能量聚焦特性列写故障区段内的故障定位方程并实现区段内故障定位。利用PSCAD/EMTDC搭建的电压源型换流器高压直流输电(VSC-HVDC)系统仿真证明了所提方法能实现线缆混合直流输电线路的故障定位。     

基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位方法

小电流接地系统发生单相接地故障,系统仍可运行1~2小时,要求在不断电的情况下,实现故障选线,并对故障进行定位。提出一种基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位的方法,利用奇异性检测法判断各线路在故障时刻的极性,实现故障选线,在线路参数未知的情况下,采用合闸时产生的操作过电压行波在线测量行波波速,单相接地故障发生后,利用HHT寻找电压行波瞬时频率突变时刻,并运用单端测距法实现对架空线、电缆和电缆-架空线混合线路故障定位。最后,对算例进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的可行性和实用性。     

经验模态分解奇异性检测的配电网混合线路测距方法

含架空线和电缆的配电网混合线路发生故障时,故障行波信号传播复杂,波头识别困难。提出一种分形维数与经验模态分解（EMD）奇异性检测结合的配电网混合线路单端行波测距方法。对故障产生的行波信号进行分形滤波后,利用经验模态分解方法提取出高频信号的固有模态函数（IMF）,进行奇异性检测实现行波波头的准确标定,最后利用A型行波测距原理实现配电网混合线路的故障测距。PSCAD仿真结果表明,该方法具有较高的准确性和可靠性,能够有效识别出混合线路中故障点反射波和对端母线反射波,实现故障测距。     

混合线路故障测距算法及其重合闸策略分析

研究了电缆一架空线混合输配电线路的结构和特点,分析了混合输配电线路故障行波特性.在此基础上,针对混合输配电线路波速不连续的问题,提出了一种基于时间差比较分段故障定位的双端行波测距算法.理论分析和ATP/MATLAB仿真表明,该方法能够准确确定电缆一架空线混合输配电线路故障位置,并适用于更为复杂的多段混合输配电线路.依据精确测距结果,可确定保护跳闸后重合闸动作策略,提高供电可靠性.     

架空——电缆混合线路故障重合闸的判断分析

本文主要分析了实时在线采集混合输电线路的电缆终端处电缆本体及终端接地线的混合电流信号,分析架空线故障和电缆故障对混合线路的影响以及故障特征,监测并计算混合线路中的电缆本体及接地线在发生故障瞬间的电流变化规律,结合电缆对地短路故障对混合线路的影响以及故障特征,为智能判断故障点位置及是否进行重合闸操作提供了理论依据。     

带T接分支的电缆-架空线混合线路双端行波故障定位

针对带有 T接分支的电缆-架空线混合线路,提出基于区间分割的双端行波故障定位方法.首先分别计算行波由线路首端测量点、沿线各分支点、电缆-架空线连接点及线路首端测量点传播至线路两端测量点的时间差值,并作为整定值序列.当线路发生故障时,将实际测得的故障初始行波浪涌传播至线路两端的时间差值与整定值序列比较即可确定故障区段.若故障点位于主干线,还可进一步计算出故障点到线路两端测量点的距离.仿真结果表明了混合线路双端行波故障定位方法的可行性。     

基于故障区域快速识别的混合线路故障测距新原理

提出一种基于故障区域快速识别的架空线-电缆混合线路故障测距新原理。根据故障区域识别函数在线路连接点的相位特征判断故障区域,进而利用混合线路正序测距方程推算得到的故障距离表达式在故障线路段上进行精确测距。该算法无需判断故障类型,在线路连接点附近故障区域识别无死区,测距过程无需迭代搜索和伪根识别,计算量小,易于编程实现。仿真测试表明,新算法不受故障位置、过渡电阻和负荷电流等因素的影响,满足工程对测距精度的要求。