基于同步相量测量单元的串联补偿线路自适应故障定位算法

针对串联补偿线路提出了基于同步相量测量单元的自适应故障定位算法。基于串联补偿线路两侧同步相量,采用最小二乘法在线估计串联补偿线路实时参数。线路故障后,采用分布参数模型,基于故障通路电压、电流相位特性构造故障定位函数,无需串补模型。理论分析及仿真表明,所构造的故障定位函数在定位区间具有单调近似线性变化的特性,采用二分法或弦截求根法即可快速精确求解故障点。基于PSCAD/EMTDC和Matlab的仿真结果表明,故障定位方法实现简单,计算速度快、精度高,对不同的故障类型、过渡电阻和故障位置均有较好的适用性。     

基于PMU动态同步相量测量的故障测距

为提高故障测距的准确性,提出了一种基于相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)动态同步相量测量的输电线路双端故障测距算法。通过分析单端故障测距算法因线路对端数据未知而导致的故障测距误差,引入同步相量测量单元,并应用动态同步相量测量算法,有效提高动态同步相量测量的精确性和实时性;以全球定位系统(global position system,GPS)为时间基准,将故障时刻线路双端相量测量结果,应用于正序网络的测距方程,进行准确地故障定位。仿真实验表明,所提算法充分利用线路两端的故障信息,提高了故障测距的准确性。     

基于双端电气量的串补线路故障测距新算法

目前带串补装置的高压线路进行双端测距时需要进行真伪根判断,对此提出了一种基于双端电气量的串补线路故障测距新算法。分别建立串补电容两侧的线路故障模型,在发生故障后,首先识别2个模型的参数,然后计算2个模型的误差来判断故障点相对串补电容的位置,再利用相应模型的参数进行故障测距。该算法不需判断真伪根,有利于快速准确地定位故障。EMTP仿真结果显示,所提算法不受金属氧化物压敏电阻(MOV)、系统阻抗、故障类型和故障位置的影响,测距误差都在0.6%以内。     

基于函数幅值和线路等分法的双端故障定位研究

由于恶劣天气、外力破坏、绝缘老化、鸟害等原因,输电线路发生短路故障的概率很高。为了准确地找到故障位置和加快线路修复,提出了一种采用电压、电流数据的双端故障定位方法。该方法基于线路两侧不同步数据采用均匀传输线方程推导出新的故障定位函数,利用函数的幅值特性和线路等分法得到具体故障点或搜索范围。最后,MATLAB仿真与计算结果表明,提出的故障定位方法简单易行,定位结果(故障点和搜索范围)符合现场实际巡线需求,能克服过渡电阻和线路两侧数据不同步的影响,适用于各种短路故障类型。     

基于参数修正的输电线路双端不同步测距方法

针对线路双端数据不同步与线路参数不确定性所产生的测距误差问题,提出了基于参数修正的双端不同步测距方法以实现输电线路发生非对称故障时的准确定位。该方法定义了线路参数修正系数,利用等值序网分析法消除了数据不同步角的影响,然后应用仿电磁学算法求解了所建立的故障测距方程组,得到了线路故障位置。仿真分析与实际线路的计算结果表明,所提方法不受线路参数变化的影响,利用故障后的双端不同步数据即可进行故障定位,具有很高的测距精度与可靠性。     

基于参数识别的非对称故障双端不同步测距方法

为消除线路双端数据不同步与线路参数不确定性所产生的测距误差,提出了一种基于参数识别的非对称故障双端不同步测距方法。该方法通过等值序网分析消除数据不同步角的影响,进而建立以线路参数和故障距离为待识别参数的故障测距方程组,并应用蛙跳粒子群算法对其进行求解从而确定故障位置。仿真分析与实际线路故障分析的计算结果均表明:所提方法原理上不存在伪根问题,无需线路参数参与计算,仅应用故障后数据即可在双端数据不同步的情况下准确定位故障位置,具有很高的测距精度与可靠性。研究结果可为输电线路的故障定位提供重要依据。     

同杆并架双回线双端非同步故障测距算法

提出一种同杆双回线非同步故障测距算法,算法利用故障点与线路两侧之间的同向正序电压与同向正序故障电压之商相等的原理消除不同步角的影响,采用二分区间求根法或者弦截求根法求解故障位置。定性分析结果和EMTP仿真结果表明,所提算法不存在伪根,无需双端数据同步,不受过渡电阻和故障类型的影响,测距精度较高。     

基于PMU的多端传输线路故障定位新方法

提出一种基于PMU的多端传输线路故障定位新方法;该算法基于线路分布参数线路模型和同步附加正序分量,通过故障区域判断指标,准确找到故障支路,然后将非故障支路化简合并,应用双端测距算法进行高精度的故障测距.本算法的测距不受故障类型、故障阻抗、系统阻抗及负荷等的影响,PSCAD仿真结果验证了所提算法的正确性和高精度性.     

基于等值阻抗相位特征的带并补电抗线路单相自适应重合闸故障识别方法

针对交直流混联系统交流输电线路故障后盲目重合于故障引发直流换相失败的问题,提出一种利用故障相等值阻抗相位特征识别故障性质的单相自适应重合闸方案。瞬时性故障时故障相线路侧等值阻抗主要由对地电容组成,阻抗呈容性且熄弧瞬间阻抗相位变化显著;永久性故障时故障相线路侧的等值阻抗主要由线路自阻抗、对地电容和过渡电阻组成,阻抗呈阻容或阻感特性。因此,以瞬时性故障等效模型为基准模型,采用工频相量快速提取算法计算等值阻抗,利用等值阻抗相位特征差异区分瞬时性故障和永久性故障。大量仿真分析表明,该判别方法适用于带并联电抗器输电线路,可快速识别单相故障性质并确认故障熄弧时刻,减小盲目重合于故障引发换相失败的可能,具有较好的耐过渡电阻能力。     

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双端非同步故障测距算法

基于线路分布参数模型,提出一种双端非同步故障测距算法。该算法根据电路叠加原理,将故障后的网络等效为正常状态网络和故障分量网络的叠加,然后以单相系统为例,以故障距离和非同步时间作为未知数,对正常电流电压相量和故障分量分别建立测距方程组,推导出故障距离的解析表达式,并给出了伪根的识别方法。文章还分析了该算法对三相系统的适用性。仿真结果表明,该算法消除了非同步时间的影响,适用于各种故障类型,无需选相,计算量小,测距精度高,较好地解决了双端测距中的数据不同步问题。     

Estimating zero-sequence impedance ofthree-terminal transmission line and Theveninimpedance using relay measurement data

Current and voltage waveforms recorded by intelligent electronic devices (IEDs) are more useful than just performing post-fault analysis. The objective of this paper is to present techniques to estimate the zero-sequence line impedance of all sections of a three-terminal line and the Thevenin equivalent impedance of the transmission network upstream from the monitoring location using protective relay data collected during short-circuit ground fault events. Protective relaying data from all three terminals may not be always available. Furthermore, the data from each terminal may be unsynchronized and collected at different sampling rates with dissimilar fault time instants. Hence, this paper presents approaches which use unsynchronized measurement data from all the terminals as well as data from only two terminals to estimate the zero-sequence line impedance of all the sections of a three-terminal line. An algorithm to calculate positive-, negative- and zero-sequence Thevenin impedance of the upstream transmission network has also been presented in this paper. The efficacy of the proposed algorithms are demonstrated using a test case. The magnitude error percentage in determining the zero-sequence impedance was less than 1% in the test case presented.     

利用正序故障分量的双端量精确故障测距算法

为消除负荷电流和线路模型不准确给双端量故障测距带来的影响 ,本文提出一种基于分布参数线路模型的精确测距算法。算法以均匀传输线的波动方程 (长线方程 )为基础 ,利用线路两端电压、电流的正序故障分量以及线路正序参数直接计算故障距离。算法无需故障类型判别 ,不受系统阻抗、故障电阻、负荷电流以及分布电容的影响。基于EMTP的数字仿真结果验证了该算法的正确性和高精度     

输电线路综合阻抗纵联保护新原理

提出了一种基于综合阻抗的纵联线路保护新原理。利用故障时线路两端电压相量和与电流相量和的比值,来判断线路上是否发生故障。在外部故障时,该比值反映输电线路上的容抗,其虚部为一个绝对值较大的负数;内部故障时,其虚部为正数或为绝对值较小的负数,据此可以区分线路上的内部和外部故障。新原理易整定,本身具有选相能力,不受电容电流的影响,可用于带或不带电抗器补偿的线路,抗过渡电阻能力强。EMTP仿真和动模数据验证了新原理的有效性。     

双端不同步线路参数自适应时频域故障测距算法

故障测距时域法所需时间窗短,能弥补频域法的不足,但考虑线路参数不确定及双端不同步影响时,其精度和稳定性偏低。利用故障前正常状态的稳态工频相量,建立含双端不同步时间差和线路工频参数的自适应观测方程,利用粒子群优化 — 最小二乘混合算法求解;建立Bergeron模型的故障测距时域观测方程,应用粒子群优化算法求解,实现双端数据不同步及参数自适应的时频域故障测距。通过建立1 000 kV特高压输电系统模型进行全面仿真验证,结果表明,所提出的故障测距方案能在较短时间窗内实现准确故障测距,且不受线路参数变化及两端数据不同步的影响。     

多端辐射状输电线路故障测距的一种实用算法

传统的利用单端电压电流工频分量的输电线路故障测距算法,较难解决多端输电线路故障定位问题。文中基 于模量分析提出一种多端输电线路故障测距的实用算法,特点为：端与端之间,数据不要求同步,不需实时 通信;测距方程不需迭代求解;不需故障前负荷状态信息,不需区分短路类型;原理上,与过渡阻抗大小和 性质、电源等值阻抗变化、系统外部元件变化、线路本身耦合等诸多因素无关;线路建模采用RLC全分布参 数线路模型。大量暂态仿真计算表明,该方法有效。     

A Fault Location Algorithm for Two-End Series-Compensated Double-Circuit Transmission Lines Using the Distributed Parameter Line Model

A new fault location algorithm for two-end series-compensated double-circuit transmission lines utilizing unsynchronized two-terminal current phasors and local voltage phasors is presented in this paper. The distributed parameter line model is adopted to take into account the shunt capacitance of the lines. The mutual coupling between the parallel lines in the zero-sequence network is also considered. The boundary conditions under different fault types are used to derive the fault location formulation. The developed algorithm directly uses the local voltage phasors on the line side of series compensation (SC) and metal oxide varistor (MOV). However, when potential transformers are not installed on the line side of SC and MOVs for the local terminal, these measurements can be calculated from the local terminal bus voltage and currents by estimating the voltages across the SC and MOVs. MATLAB SimPowerSystems is used to generate cases under diverse fault conditions to evaluating accuracy. The simulation results show that the proposed algorithm is qualified for practical implementation.     

正交滤波相量算法的故障暂态响应及校正方法

正交滤波相量算法在故障暂态过程中的响应与故障前电气量及故障初相角有关,输出结果不确定。为更快得到准确的故障后相量,利用正交滤波器的等效变换提出1种校正方法,以故障起始时刻为起点,仅利用故障后的采样值,随着不断扩展的数据窗,迅速将正交滤波相量算法输出校正到故障稳态结果,通过理论分析和数字仿真验证了该校正算法的有效性。所提出的校正算法适用于电流、电压、阻抗等电气量的计算,不受频率偏移和故障前电气量影响,相比于滑窗相量算法和两点乘积等短窗算法,性能有较大提高,且计算量增加不大。     

利用双端不同步数据的高压输电线路故障测距实用算法及其实现

利用单侧电压电流工频分量的输电线路故障测距算法,进行双原系统的线路故障定位时,远端系统等值阻抗变化对测距精度的影响时我法克服的。中提出一种双电源系统的高压输电线路故障定位的实用算法,其特点为：（１）两端数据不必同占;（２）用于短、中等长度线路时,不需要迭代求解,即定位方程为一个算式;（３）不需要区分故障类型;（４）该方法适用于换位线路、不换位线路以及双回线路。     

基于双端不同步采样数据的高压输电线路故障测距

提出了一种基于双端不同步采样数据的高压输电线路故障测距算法。该算法考虑了线路的分布参数特性,利用线路双端电压和电流量进行故障测距,从而保证测距不受过渡电阻的影响。对于不换位三相线路,采用模分量法,使相互耦合的相空间三相线路解耦为相互独立的模量。为了避免求解导数的复杂性,该文采用Powell方向加速法进行求解。仿真计算表明,算法对整个线路长度区间内的任何故障点都能精确测距。