基于线性微分方程参数识别的单端准确故障测距算法

以输电线路RL模型为基础,利用故障状态网络和故障分量网络微分方程,推导出了一种时域线性微分方程的单端准确故障测距算法.该方法将故障点后系统简化为一个电阻和一个电感,并将其与故障距离和过渡电阻统一作为待识别参数,通过求解线性方程的系数,求出4个未知参数,消除了单端故障测距的原理性误差,不需要迭代和初值,求解结果唯一.EM...     

基于参数识别原理的VSC-HVDC输电线路单端故障定位

为保障电压源换流器型直流输电(voltage sourceconverter HVDC,VSC-HVDC)系统的可靠运行,提出一种基于参数识别原理的VSC-HVDC输电线路单端故障定位方法。由于VSC-HVDC输电线路两端并联大电容,识别故障距离的时候,在0模分量网络中可以把两端的换流站系统等效为电容,通过参数识别的原理列写出包含故障距离和过渡电阻2个未知参数的故障定位时域微分方程,通过最小二乘法优化求解该方程即可得到故障距离和过渡电阻,从而实现故障定位。PSCAD下的仿真结果表明,该方法能够实现VSC-HVDC输电线路的准确故障定位,最大测距误差不超过1%。该方法仅需要单端电气量就能实现准确故障定位,对采样频率的要求不高,理论上不受过渡电阻的影响,可以满足VSC-HVDC输电线路故障测距的要求。     

基于参数识别的时域法单端故障测距

提出了一种基于参数识别的时域单端故障测距算法,此算法利用故障环路信息,结合相模变换后的边界条件和故障模分量网络图列出测距微分方程,充分利用故障暂态信息构建测距的冗余方程组,采用最小二乘算法求解故障距离.算法不需要对侧系统参数,不受系统运行方式和频率变化的影响.经EMTP仿真验证此算法原理正确且有较高测距精度.     

基于单端量的超高压交流输电线路单相接地故障测距方法研究

基于单端量的高阻接地故障测距精度与过渡电阻和故障点两端故障电流分量相位角有关,通常基于其为金属性故障或故障点两端故障电流相位一致进行求解,这样往往会产生较大的误差。在频域内利用保护安装点电压电流变化量与故障点故障前后电压之间的关系推导回路方程,仅利用保护安装点单端可测的电压变化量准确补偿故障点两侧故障电流分量相位角不一致引起的误差。为充分利用故障信息以及提高测距速度,将包含误差补偿量的方程用R-L模型原理转换到时域内,连续采样积分求解故障距离。PSCAD搭建输电线路模型进行故障仿真。结果表明该算法可解决相位不一致带来的误差,在高阻故障时能准确快速测出故障位置,且灵敏性受分布电容的影响小。     

采用信赖域法和双端非同步数据的故障测距算法

输电线路参数因电压等级、运行环境、输电距离等特殊原因经常变动,传统的时域算法将会产生较大误差;另外,双端的不同步数据亦会严重影响时域算法的精度。为了克服传统的故障测距方法带来的误差,通过对国内外典型测距算法的对比分析,提出一种基于参数估计的利用双端非同步数据的故障测距算法。该算法不需要线路参数,利用故障后两端的电压、电流值,通过信赖域法估计未知参数,从而精确测得故障距离。通过两个实例验证了该算法的有效性和可靠性。     

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。     

带并联电抗器高压长线路的故障测距算法研究

为了改善超高压输电线路沿线电压分布和无功分布,减少潜供电流,加速潜供电弧的熄灭,限制系统过电压等,一般要安装并联电抗器.利用线路两端母线处的暂态电压电流进行故障测距,会因为并联电抗器的安装存在较大误差.本文基于线路的分布参数模型,考虑高压长输电线路两端电抗器的影响,构造了新的频域测距方程;为了消除线路参数的测量误差对测距结果的不良影响,把输电线路的长度、电阻、电感等参数与故障距离—同作为未知参数,建立线路故障网络的频谱方程;然后提取故障暂态电压电流的工频信号与自由分量,并求解方程组;最后将该测距算法应用到带多个并联电抗器超高压长输电线路的故障测距.电磁暂态仿真程序仿真数据表明,该测距算法具有较高的计算精度,测距精度不受过渡电阻、系统不同步角的影响,具有较强的稳定性.     

一种考虑线路参数变化的输电线路双端测距算法

在输电线路运仃过程中，其线路参数并非固定不变，而是随环境条件的不同会有一定的变化，这种变化会对故障测距的精度产生很大的影响。本文提出一种基于参数估计和分布参数模型的双端测距算法，该算法仪使用故障前后电压电流的正序分量，将线路正序参数、故障距离和两端非同步误差等量作为未知量，利用故障发生时刻前后输电线路两端的电压电流相量求解非线性方程组来获得这些未知量，能在线估计出线路参数的变化，提高了测距精度。EMTP仿真结果和实际数据的验证均表明，该算法较之不带参数估计的算法测距精度明显提高，尤其在线路参数不准确的情况下，该算法具有很强的参数自适应能力和很高的测距精度。     

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。     

综述单端故障测距算法（二）

本综述（一）、（二）、（三）详细介绍目前利用输电线路单端测量故障距离的算法，即故障分量电流、电压，故障电流相位修正，解二次方程，解微分方程，时域解法和行波测距等算法的原理。进行简要分析和评价。由于这些算法绝大部分都用于微机故障测距计算中，所有具有较高的参考价值。     

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。     

基于微分方程的单端故障测距新算法

实现快速简单的输电线路故障测距是电力系统亟待解决的问题,文章提出了一种基于微分方程的单端故障测距新方法,在初次求得故障距离后,估算对侧电流,进而修正流过故障电阻的电流,最后采用最小二乘法减小误差.与其它单端算法相比,该方法具有快速、简单等特点,具有工程应用价值.大量的EMTP(Elecrtomagnetism Transient Progrgam)仿真结果表明该算法能较大地提高测距精度.     

基于分布参数模型的高压输电线路单相接地故障单端测距方法

由于分布电容和过渡电阻的影响,现有单端阻抗法无法适用于高压输电线路单端故障测距。针对这一问题,采用分布参数模型建模,定义了参考位置操作电压计算式。分别给出了相位法定位函数和幅值法定位函数,经理论分析可知:当参考点位置位于故障点左侧或右侧时,电压定位函数具有不同的相位特性,其在故障点前后会发生唯一一次阶跃性突变;而所取的参考点与故障点重合时,电压定位函数幅值达到最小。在此基础上提出了适用于高压输电线路单相接地故障的单端相位测距法和单端幅值测距法。仿真结果表明,这2种方法受故障位置、过渡电阻和负荷电流的影响很小,高阻接地故障时依然具有很高的测距精度,因此都能够满足现场的应用要求。     

高压输电线路距离保护克服过渡电阻能力研究

高压输电线路中存在较大的过渡电阻,很容易引起距离保护拒动或误动.分析特高压单侧电源经长线路出口故障和双侧电源长线路出口故障时过渡电阻对距离保护工作的影响,探讨单侧电源助增电流网络、外汲电流网络中过渡电阻对测量阻抗的影响,并给出2种网络结构在不同地点处保护测量阻抗的计算公式.研究能较好躲过渡电阻特性的零序电抗继电器、自适应接地距离继电器、神经网络距离继电器,分析比较不同方法的优缺点及适用场合.     

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,     

基于R-L模型的单相重合闸线路故障测距方法

基于R-L线路模型的单端阻抗测距原理简单、可靠,实际应用时为消除过渡电阻影响,需要事先已知对端系统阻抗,当对侧系统运行方式变化时,传统阻抗测距法的故障定位精度降低.针对输电线路上最常见的单相接地故障,提出利用故障后单相跳闸等待重合、线路非全相运行时的单端电气量,计算得到对侧系统零序阻抗,从而提高单相接地故障的定位精度.该方法从原理上消除了对侧系统实时参数未知对故障测距的影响,只使用本侧工频电气量,无需通信通道,原理可靠,适用于现有故障测距装置.理论分析和EMTP仿真试验表明该方法无需事先知道对侧系统运行方式,有较高的故障定位精度.     

An accurate fault location algorithm for parallel transmission lines using one-terminal data

An accurate fault location algorithm for parallel transmission lines, using fundamental frequency components of post-fault voltage and current measured at one terminal, is described in this paper. Parallel transmission lines can be decoupled into the common component net and differential component net. In differential component net, the current distributing coefficient is a function of fault distance, and the differential component current at the fault point can be expressed in terms of the current at the local terminal. Therefore, for asymmetrical faults, the phase fault current can also be expressed as a function of local terminal current and fault distance. With the fault boundary conditions for a given fault type, the fault location equations can then be derived. Based on distributed parameter line model, the proposed algorithm achieves superior locating accuracy, with mutual coupling between circuits, source impedance and fault resistance having very little influence on the locating accuracy. The performance of new algorithm is verified by computer simulation results for transposed and non-transposed lines.     

基于R-L模型的串补线路距离保护方案

针对串补线路故障特性更为复杂,造成距离保护难以正确动作的问题,提出了一种利用单端信息的串补线路故障测距方案。以R-L模型为基础,根据串补前及串补后故障线路参数的不同,给出了2个测距计算模型。利用该模型计算出的电阻值与实际电阻值的对比,可准确判断故障点相对串补装置的位置。若故障发生在串补装置前,则直接驱动断路器跳闸;若故障发生在串补装置后,则利用串补后的故障计算模型,判断出故障位置。该方法可以较好地解决传统距离保护在串补线路中的暂态超越问题,同时,利用MOV导通前的暂态信息,避开了MOV导通初期串补电容电压难以获取的问题,极大地提高了距离保护的可靠性。利用PSCAD仿真验证了该方案的可靠性和有效性。     

输电线路单端故障定位的阻抗-行波组合算法

为了提高输电线路单端故障定位的可靠性和精确性,提出了集测量阻抗法与行波法于一体的阻抗-行波组合算法。由测量阻抗法粗略地计算故障点位置,由该距离分别确定故障点反射波和对端母线反射波到达观测母线时刻的区域,分别在相应的区域内检测故障点反射波和对端母线反射波到达观测母线的准确时刻,并根据检测结果进行故障定位。该算法中测量阻抗法保证可靠性,行波法提高精确性,两者具有优势互补性。仿真试验验证了所提出的组合算法的正确性。