求解频域参数方程的双端故障测距原理

提出一种新的频域法双端测距原理。该测距原理无须知道被测线路的准确参数,而将输电线路电阻、电感、电容等参数作为待识别参数,利用故障暂态电流、电压丰富的频谱信息,结合故障暂态响应中测量点电流、电压频域网络方程,采用参数识别的方法求解故障距离及输电线路参数, 克服了传统双端测距方法因线路参数不准确引起的测距误差。EMTP仿真表明该方法具有较高的测距精度。     

一种基于精细积分法的输电线双端故障测距算法

提出了一种利用故障后线路两端同步采样的电压电流量进行故障测距的算法。该算法基于精细积分法,利用故障线路两端的同步测量数据,分别计算出输电线路的沿线电压,比较两组电压,可求出故障点的位置。该方法具有计算速度快、计算结果准确等优点。仿真结果证明了该算法是可行的。     

基于参数估计的双端不同步故障测距算法

提出一种利用双端不同步采样数据并基于线路参数估计的故障测距算法，将输电线路参数、两端数据采样非同步误差角和故障距离作为未知量，利用故障时线路两端的非同步采样得到的电压和电流，通过牛顿-拉夫逊法求解非线性方程得到这些未知量。并将故障测距结果采用故障距离占线路全长的比例来表示，可以避免输电线路受温度影响产生长度变化导致的故障定位误差。利用线路杆塔在线路上所处的位置来估测故障点位置，更方便查找故障点。该算法减小了因线路参数不准确所带来的测距误差，仿真结果和实际数据验证表明该算法具有较高的测距精度。     

基于准测距结果的输电线单相故障性质识别

提出利用单相故障恢复电压阶段输电线路两端电气量进行故障测距,确定故障点位置,从而通过故障点电压幅值进行故障性质识别。指出由于断开相恢复电压较低,测量会存在误差,导致测距也会有误差,因此对此测距称为准测距。利用准测距结果可准确判断故障性质。针对工程应用,提出了该方案的工程算法,计算分析结果证明算法精度能够满足工程应用的要求。该判据性能基本不受负荷电流、故障接地电阻、故障位置的影响,但由于需利用线路两端电气量,其可靠性依赖于线路的通信系统。理论分析与仿真实验验证了了所得结论的正确性。     

基于参数估计的双端不同步故障测距算法

提出一种利用双端不同步采样数据并基于线路参数估计的故障测距算法,将输电线路参数、两端数据采样非同步误差角和故障距离作为未知量,利用故障时线路两端的非同步采样得到的电压和电流,通过牛顿-拉夫逊法求解非线性方程得到这些未知量.并将故障测距结果采用故障距离占线路全长的比例来表示,可以避免输电线路受温度影响产生长度变化导致的故障定位误差.利用线路杆塔在线路上所处的位置来估测故障点位置,更方便查找故障点.该算法减小了因线路参数不准确所带来的测距误差,仿真结果和实际数据验证表明该算法具有较高的测距精度.     

一种小电流接地系统单相接地故障测距新方法

提出了一种基于广域同步信息的故障测距新方法,该方法基于线路的分布参数模型,利用横向故障电流与故障距离的关系构造了一个测距函数,利用线路两端的电压、电流同步信息,同时每假设一个故障点距离就可求出与之对应的横向故障电流值,在整条线路上利用迭代搜索的方法可求出唯一的一个最大横向故障电流,该电流的对应距离即为实际故障距离。大量仿真结果和现场试验均表明此方法具有较高的可靠性和测距精度,并且可以推广到其他类型的故障测距计算。     

基于强跟踪滤波器的输电线路单端故障测距新方法

为快速、准确、可靠地对输电线路故障进行定位,提出了一种基于强跟踪滤波器原理的输电线路单端故障测距方法。将线路故障距离、首端到故障点的线路电阻、故障点处故障电压作为状态变量,利用线路首端故障电流和电压信号为输入输出量,建立系统状态和参数联合估计的数学模型,应用强跟踪滤波器原理对故障距离进行估计,无需解方程即可得到准确的故障距离。大量PSCAD/EMTDC仿真表明,该方法简单、测距精度高,且不受故障类型、过渡电阻、故障起始时刻等不确定因素的影响。     

基于在线计算线路分布参数的故障定位方法

为了提高测距精度,提出了一种不需要双端电压电流同步测量的分布参数模型故障测距算法。该算法根据故障后沿线电压的分布规律,在不要求双端数据同步时,利用线路两端故障前电压和电流相量在线计算线路参数;使用一维搜索方法算出故障点的位置,其具体测距算法是采用前置带通滤波器与全波傅氏算法相结合的滤波算法以提取相当精确的基频分量。仿真计算表明,该算法估算线路参数和故障距离较准确,无需解长线方程,且不受故障类型、线路参数变化和系统运行方式、过渡电阻等因素影响。     

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。     

T型高压输电线路行波测距法探讨

分析T型线路故障时行波传输特点,利用T型线路内部故障时各变电站记录的初始行波波头到达时间,建立故障时间矩阵,并与T型线路正常时间矩阵相比较,确定故障线路,然后利用双端测距方法计算出故障点位置。仿真分析表明,该方法可以准确定位故障线路,并能精确计算出故障距离。     

基于分布参数模型的高压输电线路故障测距算法

输电线路故障定位一直是电力系统亟待解决的难题,快速准确的故障定位对电力系统有极为重要的意义,由于传统的单端法故障测距易受过渡电阻和对端肋增电流的影响,基于集中参数电路模型的故障测距算法又不适用于长线路测距,中提出一种只使用输电线路参数和２端电气量的基于分布参数电路模型的输电线路故障这位方法。并利用相模变化来减少实际线路的不换位和线路参数不平衡的影响,最后在模域求解故障距离。ＥＭＴＰ仿真结果表明,     

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。     

正常运行方式下跨电压等级四回线零序电流补偿系数整定

跨电压等级同塔四回线路中某一条线路发生接地短路时,故障线路不仅受到同一电压等级非故障线路零序互感的影响,还受到不同电压等级线路零序互感的影响,同时对于超高压线路多采用长距离输电,电容电流的影响也不容忽视。综合分析了四回线路正常运行方式下,一线路发生接地短路时非故障线路零序互感和长线路零序电容电流对零序电流补偿系数的影响,根据公式提出了新的零序电流补偿系数整定方式。最后利用PSCAD仿真结果验证了本文方法更能准确地反映故障位置,且能使两侧的距离Ⅰ段保护范围有交叉,提高了线路接地距离保护性能。     

基于双端电气量的同杆平行双回线单线故障测距

考虑同杆平行双回线零序互感的影响，针对同杆双回线单回线故障，提出了一种基于故障线双端电气量的故障测距算法。该算法根据同杆平行双回线单回线内部故障的等效序网图，利用相应故障类型在故障支路的电压边界条件导出其测距方程。算法利用了现有分相电流差动保护提供的单回线本端电压和两端电流工频量，原理上与过渡电阻和系统阻抗无关。通过PSCAD/EMTDC软件，仿真计算了不同过渡电阻、系统阻抗和负荷情况下不同故障点发生各种类型故障的测距情况。仿真测距结果表明，该算法应用于同杆平行双回线单回线故障测距时具有很高的精度，并与过渡电阻、系统阻抗和负荷工况无关。     

A new faulty section identification and fault localization technique for three-terminal transmission line

Owing to mal-operation of the conventional scheme during high resistance ground fault near tap point, a new faulty section identification and fault localization technique for three-terminal transmission line is presented in this paper. The proposed technique utilizes time-synchronized voltage and current signals from all the three terminals. Initially, fault detection based on estimation of superimposed voltage of tap point with reference to all three terminals has been carried out. Subsequently, utilizing the above three estimated superimposed voltages; faulty section identification criterion is formed. Finally, fault localization i.e. estimation of the value of fault distance and resistance has been performed. The authenticity of the proposed technique has been verified by simulating an existing 400 kV Indian three-terminal transmission network in PSCAD/EMTDC software. The simulation results point out that the proposed technique is able to identify the faulty section correctly. Moreover, it precisely estimates the value of fault distance and fault resistance as the percentage error for fault location and resistance remains within ±1.5% and ±3.5%, respectively. Likewise, its performance remains unaffected during wide variation in fault and system parameters. At the end, comparative evaluation of the proposed technique with the existing protection scheme clearly shows its superiority.     

基于线路参数在线校正的能量平衡保护

由于整定的线路参数与实际线路参数存在一定误差,基于3个空间模量的能量平衡保护若按整定的参数计算能量,外部故障时采用2种方法计算的能量曲线会有很大的误差,降低了能量平衡保护的可靠性。文中提出线路电阻采用整定值,线路电感和电容采用3个模分量参数计算平均值的校正方法,从而得到较准确的实际线路参数。1000kV特高压线路动模实验表明,该方法较好地消除了由于参数误差引起的外部故障时2种方法计算的能量曲线差异,能量平衡保护在各种复杂故障情况下仍能正确保护线路,单相接地故障时具有选相功能。     

基于故障电压序分量的超高压线路T接测距新算法

提出了一种基于集中参数线路模型的高压/超高压T接线路测距新算法.该算法在考虑线路分布电容的前提下,仅采用故障电压序分量进行故障测距,具有不受故障后电流互感器饱和影响的优点.对于对称类故障,用电压正序故障分量进行测距;对于非对称类故障,用电压负序故障分量进行测距.对该算法分别就单回线一单回线T接线路、单回线一双回线T接线路、双回线-双回线T接线路接线方式下测距做了详细讨论,并提出了新的故障分支判据,依次计算每个分支的故障距离,比较后即可准确判断故障分支.ATP仿真验证表明,对于三端同步及不同步采样电压量数据,测距精度都在1%以内.     

基于相量测量的输电线路故障测距新算法

提出了一种新的基于相量测量的输电线路故障测距的自适应算法,对于单回线和同杆双回线均适用.该算法利用输电线路两端的电压和电流相量并采用集中参数模型对∏型等值线路的正序参数进行了在线计算以用于故障测距,解决了线路参数在运行过程中的不确定性问题.为了实现双端测距,通过故障前后线路两端的采样数据获取突变量,并采用对称分量和六序分量分别计算了单回线和同杆双回线的等效系统阻抗.大量的EMTP仿真计算结果和实际系统数据验证结果表明,该测距算法能适应系统运行方式的变化,不受故障点过渡电阻、故障类型、故障距离等因素的影响,具有很高的测距精度.     

利用单端电气量的同杆双回线故障定位研究

提出了1种基于单端工频电气量的同杆双回线的故障定位算法。根据同杆双回线特殊的电气结构,算法仅使用本线路的单端电气量,利用本线路零序电流和双回线路的零序电流比表示相邻线路的零序电流。算法测距结果不受故障点过渡电阻、负荷电流和双回线路间零序互感的影响。考虑到高压长线路分布电容对测距结果的影响,本文对线路分布电容的充电电流进行了迭代补偿。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该算法应用于同杆双回线故障测距时具有较高的测距精度。     

特高压长线路单端阻抗法单相接地故障测距

特高压长线路分布电容大，故障后波过程明显，基于集中参数模型的单端阻抗法故障测距无法适用。针对该问题，采用分布参数建模，经分析证明观测点处的负序电流可以很好地模拟故障支路负序电流（故障点电压）的相位信息。基于此，提出了一种新的阻抗法故障测距方法。该方法在故障点电压瞬时值过零点时刻计算测量阻抗，理论上不受过渡电阻的影响;基于分布参数模型，不受分布电容电流的影响。理论分析和仿真结果表明:所提出的算法具有较高的测距精度，能够满足现场应用的要求。