高压输电线路的故障测距方法

高压输电线路的准确故障测距是保证电力系统安全稳定运行的有效途径之一.比较全面地讨论了故障测距方法及其研究现状.根据各测距算法采用的原理不同,将其分为故障分析法和行波法两类,在简单介绍故障分析法之后,重点对行波法的行波获取、波头识别、波速确定等问题以及单端、双端和多端行波测距算法分别进行了分析、对比和讨论,并在此基础上总结得出了行波法中仍需解决的问题和可能的解决办法以及各种测距算法的优点和存在的问题.指出了每种测距算法的适用范围和应用局限性.最后,对高压输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望.?＃     

输电线路故障测距的研究现状与进展

介绍了输电线路故障测距现有各种方法,对各种方法进行了分析和比较,阐述了各自的理论基础,并依此提出了故障测距装置的基本要求.     

高压输电线路的故障测距方法

高压输电线路的准确故障测距是保证电力系统安全稳定运行的有效途径之一。比较全面地讨论了故障测距方法及其研究现状。根据各测距算法采用的原理不同,将其分为故障分析法和行波法两类,在简单介绍故障分析法之后,重点对行波法的行波获取、波头识别、波速确定等问题以及单端、双端和多端行波测距算法分别进行了分析、对比和讨论,并在此基础上总结得出了行波法中仍需解决的问题和可能的解决办法以及各种测距算法的优点和存在的问题。指出了每种测距算法的适用范围和应用局限性。最后,对高压输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望。     

双端测距以及同步算法的实现

针对目前双端测距算法中计算量大,而且许多算法要求双端的信息量同步的问题.文中提出了一种基于对称分量法的两端量测距法,该算法是建立在适用于各种故障类型的正序网进行计算测距.正序量测距有利于消除平行线路互感的影响,并且该算法简单计算量小不受过渡电阻和系统运行方式的影响,同时文中提出了二种简单可行的方法实现了两端的数据同步,解决了利用通信方法实现同步在技术上比较复杂,而且花费较大的问题.经过EMTP仿真,验证该测距算法有很高的准确性和很好的适应性.     

风电场集电线路故障跳闸分析

传统的故障测距为阻抗法故障测距,此类方法求取故障距离时要求单位阻抗分布均匀,且故障不为高阻故障,但当线路发生高阻故障时,受过渡阻抗影响,在一定程度上对故障测距的精度有较大影响.由于风电场集电线路大部分为电缆架空混架,且存在较多的T接风机,因此阻抗法故障测距在风电场中定位精度较低.基于行波法测距原理介绍了一起风电场集电线路故障跳闸案例,阐述了风电场故障时故障判定情况和精确定位情况,与阻抗法故障测距进行对比,体现了行波法测距的高精度.     

面向智能变电站的输电线路综合故障定位方法研究

针对智能变电站条件下,因采样速率过低导致行波测距无法应用的问题,提出了一种面向智能变电站的输电线路工频综合故障定位方法。所提方法可以在现有各种单端工频测距方法中,选择出测距精度最高的方法,从而给出准确的故障位置信息。目前现有的各种工频测距方法的测距精度会受到电源、对端系统阻抗以及过渡电阻等参数的综合影响,在不同的故障条件下,各方法的测距精度会有不同的表现。首先获取输电线路发生故障时的大量训练样本,应用粗糙集理论对训练样本进行属性约简,找出测距精度与故障条件之间的内在关系。在系统发生故障时,应用KNN算法在多种工频测距方法中找到测距结果最准确的方法,计算故障距离。ATP仿真结果及RTDS仿真实验显示,所提方法可以成功避开误差较大的方法,选择实际精度最优的方法,有效提高测距精度。     

现有雷电定位方法的应用分析

分析比较了现有雷电定位系统中各种定位方法的原理及其在应用中的优点与不足,对现有雷电定位系统的应用情况做了多角度的分析.展望未来,基于行波法来展开对雷击定位方法的研究,将成为提高测距精度的一个重点.     

基于GPS的输电线路故障测距方法的研究

在比较了各种输电线路故障测距方法的基础上,提出了基于全球定位系统(GPS)的双端同步采样故障测距算法.该方法利用GPS的秒脉冲信号来确保双端同步采样,并利用双端测距提供的硬件设备,采用线路参数在线估计算法,有效消除了由于线路参数不确定对测距精度的影响.介绍了基于GPS的输电线路故障测距系统的结构、工作原理、防干扰措施,以及双端故障定位的计算方法.这种测距算法具有计算简单、稳定性好、且无伪根识别的特点.仿真结果表明,该算法具有可靠性高、测距精度高的特点,完全不受故障类型、过渡电阻和系统参数的影响.     

一种集行波与录波功能的综合故障分析系统

现有故障录波装置故障定位不准,而行波测距装置容易误启动.在分析了两种装置优缺点基础上,提出了一种集行波测距和故障录波功能于一体的装置.装置包括了模拟量采集模块、开关量采集模块、控制模块、管理模块、对时模块和显示模块.采用结合阻抗法和行波法的综合测距算法,将阻抗法判断出的故障时间送给行波法测距使用.行波法以阻抗法提供的故障时间为参考,对高频行波录波数据进行行波首波头和反射波波头的查找和识别.最后根据阻抗测距结果和行波测距结果进行统筹分析,给出最终测距结果.通过试验验证了综合测距算法的精度和可靠性,具有较高的推广价值.     

单端行波法应用于输电线路故障测距的研究

单端法是利用电压及电流行波进行线路故障测距的方法,通过测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间来计算故障距离,并对单端行波法各种计算方法的理论基础和应用条件逐类进行了分析、对比和讨论,在此基础上总结得出了各测距算法的优点及存在的问题,指出了每种算法的适用范围和应用局限性,对影响行波法测距精度的因素也做了分析。最后,对输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望。     

基于波形比较的架空配电线路故障离线定位自动计算方法

现有的架空配电线路在线故障定位方法存在只能确定故障区段的不足,离线故障定位方法则存在故障定位灵敏度低与精度差的问题.针对上述问题,建立高压脉冲冲击线路响应模型,通过分析故障线路电流分布特征与波形差异,提出了一种基于波形比较的架空配电线路故障离线定位自动计算方法.该方法使用高压脉冲信号发生器向故障线路注入直流脉冲信号,以相关系数作为波形相似程度的判别依据,通过分析不同测量点电流波形与基准电流波形的相似性差异,实现了故障定位的自动计算,解决了故障尤其是经高阻接地故障定位灵敏度低的问题.分析了不同磁场测量方式与基准信号参考点的选取对故障定位精度的影响,完善了故障离线定位体系,提高了定位精度.仿真以及实际试验表明,该方法可有效实现故障点的精确定位.     

利用单端母线的电压暂降特征进行配电网故障定位

提出一种“离线仿真,在线定位”的故障定位方法,根据线路在不同位置发生不同短路故障时会引起母线处发生不同的电压暂降的特点,对这一特定的配电网络建立仿真模型,进行仿真,得到配电网中各个支路的故障区段定位函数和故障测距函数,录入仿真数据库。当配电网中发生实际短路故障时,根据母线处采集的电压波形或者数据,得到故障后第二周波的电压暂降幅值和相位跳变,将其代入仿真数据库中,利用模式识别确定故障区段,利用解析式法求得故障距离。通过对10kV配电系统进行金属性和非金属性单相接地短路故障的仿真,结果证明了该故障定位方法的准确性和可靠性。     

基于电弧特性的电力电缆故障在线测距方法

根据电缆故障点电弧呈纯电阻性特性提出了一种在线故障测距方程,并进行了数字仿真和实验。结果表明该方法可改变现有的电缆离线测距方式且具有较高的精度。     

基于电弧外特性的故障定位信号发生器优化设计

配电网的复杂性导致其故障测距精度不高。停电检修时,在线测距和定位方法无用武之地。由于离线式故障定位信号发生器实现难度大,离线故障定位技术也未获得广泛应用。文中分析了弧光接地故障的伏安特性,提出了双信号发生器并联轮换的设计方案:高压小电流信号发生器用于产生高电压,重新击穿故障点;低压大电流信号发生器提供大电流维持故障状态稳定。给出了双信号发生器功率容量优化设计方法,分析了信号发生器切换及工作过程。优化的双信号发生器总功率容量不足单信号发生器功率容量的1/10。理论分析和现场实验证实了方案的可行性。     

基于电压暂降监测数据分析的配电网故障定位

将电能质量监测数据转化成对实际生产有用的信息是能源大数据应用的重要方面。配电网中大部分电压暂降是由故障造成的,因此残余电压幅值中隐含有故障位置的信息,为此,本文提出了一种利用电压暂降监测数据分析进行配电网故障定位的方法。首先,以监测量为输入,故障位置为输出,设计了反向传播神经网络,用于拟合故障位置与残余电压幅值的映射关系;其次,提出了基于输出量最大值和节点故障概率的故障位置判别方法;然后,提出了基于“离线学习-在线应用”的故障定位方法,通过离线训练的神经网络进行在线的故障定位;最后,利用标准算例仿真本文提出方法的有效性,并探讨了电能质量监测装置不完全配置对定位准确性的影响。本文所提方法在线应用时不依赖于系统参数,且具有一定的容错性。     

基于回路直流电阻测量的输电线路单相接地故障离线故障定位

首先基于线路绝缘电阻测量进行故障检测和诊断——识别故障类型和故障相,然后针对发生率最高的单相接地故障,提出基于回路直流电阻测量的离线故障定位方法。定位前先对线路直流电阻和大地回路电阻进行测量,随后考虑接地电阻影响,分别利用故障相构建两回独立电压方程组,通过求解方程组计算故障距离。基于PSCAD/EMTDC搭建仿真模型进行验证,证明了方法正确性,同时将该方法在现场进行了应用,证明了方法的有效性,对于及时清除新建和大修线路的故障并保证线路的及时投运有重要作用。     

基于GPRS的配电网故障定位系统的通信改进方法

在基于通用分组无线业务（general packet radio service,GPRS）的配电网故障定位系统中,若数据传输单元（data transfer unit,DTU）长时间不传输数据,易出现“掉线”现象。DTU可通过主动向数据中心发送“心跳包”来增强在线能力,但有些DTU并不具备主动发送“心跳包”的功能。为此,提出在数据中心侧采用间断通信法,即由数据中心不断地询问DTU,从而解决掉线问题,该方法是“心跳包”法的逆向方法。通过编程,间断通信法被集成为数据中心侧故障分析软件（fault analysis software,FAS）的一项功能,使FAS具有增强DTU在线能力的功能。实验测得的数据及其分析结果,表明了该方法的有效性。     

大型变压器油中溶解气体在线监测技术进展

介绍了近年来国内外大型变压器油中溶解气体在线监测技术的最新进展。结合在线监测原理．描述了其监测过程。重点阐述了油气分离技术和气体分离与检测技术的发展．讨论了各种方法的技术特点和应用前景。通过对多种油气分离方法的性能比较,认为高分子透气膜法最适合变压器油中溶解气体在线监测。概括了多种基于油中溶解气体分析DGA(Dissolved Gas Analysis)技术的变压器故障诊断方法．并指出在线监测数据和离线监测数据获得的条件不同,两种数据存在差异,其处理方式也应该有所不同。     

模拟电路故障检测与定位新方法

提出了一种基于统计理论与智能信息处理技术的容差模拟电路故障检测与定位新方法。在充分考虑容差效应的基础上,构建了故障阈值函数与故障判据,从而可通过监测可测点工作电压实现电路的故障在线检测。再通过离线测量电路在不同测试频率下输出对输入的增益,将可测点工作电压与电路增益两类测试信息经特征层融合,运用所提出的遗传神经网络方法对电路进行故障定位。仿真结果表明:所提方法对模拟电路的硬故障与元件参数偏移较小的软故障均适用,故障检测与定位准确率高。     

Fault location using voltage measurements

This paper presents a novel method for locating short-circuit faults in electric power systems. The origins of the method are in the concept of vulnerability contours which is used in assessing the likelihood of voltage sags effecting a given network area. The method is applied in an the off-line step and an on-line step. On-line step consists of measuring voltage sags at selected system buses. Off-line step consists of estimating the most likely fault location by matching measured voltage sags with the ones calculated through the fault simulations. In the process, the fault resistance is estimated as well. To cope with the inherent uncertainty in the problem, the fuzzy logic reasoning is applied. The performance of the method is demonstrated using some typical examples. Since the actual measurements of voltage sags were unavailable, fault simulations were conducted to emulate real measuring process