几种工频双端测距算法对测量误差的适应性研究

在准确获得输电线路参数和线路两端电气量的条件下,常用的工频双端测距算法均能够给出精确的定位结果。但实际应用中,电压互感器和电流互感器不可避免地存在测量误差,从而可能导致定位算法的精度降低甚至故障定位失败。在介绍和比较四种常用的双端测距算法原理的基础上,引入电流、电压互感器的测量误差并结合工程实际对该测量误差进行化简,在提出的几种典型的测量误差模式下,仿真比较了测量误差对各种双端测距算法测量精度的影响。仿真结果表明基于参数修正的 型线路模型的序电压比算法对各种测量误差模式的适应性更好。     

几种工频双端测距算法对测量误差的适应性研究

在准确获得输电线路参数和线路两端电气量的条件下,常用的工频双端测距算法均能够给出精确的定位结果.但实际应用中,电压互感器和电流互感器不可避免地存在测量误差,从而可能导致定位算法的精度降低甚至故障定位失败.在介绍和比较四种常用的双端测距算法原理的基础上,引入电流、电压互感器的测量误差并结合工程实际对该测量误差进行化简,在提出的几种典型的测量误差模式下,仿真比较了测量误差对各种双端测距算法测量精度的影响.仿真结果表明基于参数修正的型线路模型的序电压比算法对各种测量误差模式的适应性更好.     

利用过渡电阻特征的输电线路故障测距算法

在输电线路故障测距算法中,不同步的数据增加了双端法测距的复杂度,影响了其实用性。通过计算故障过渡电阻的方法消去输电线路两侧数据不同步的影响,并基于故障过渡电阻的电阻性特征,利用工频量计算所得的过渡电阻复数虚部为0建立测距方程。对三相输电线路,通过凯伦贝尔变换对输电线路三相解耦,针对单相故障和相间故障给出了相应的计算方程及其解法。通过EMTDC仿真验证了该测距算法的精确性,并对算法进行了不同线路参数及测量误差的稳定性和精确性验证。     

一种基于参数检测的双端故障测距算法

提出了一种基于参数检测的双端故障测距算法,仅需双端系统的电气量,通过三相解耦推导出故障测距的解析表达式。该算法能计算出双端系统的非同步角和随着环境影响变化的线路参数,克服了传统故障测距的弊端,不存在伪根问题、算法简单实用、计算量小,无需搜索和迭代,鲁棒性强。该算法也不受故障类型、过渡电阻等因素的影响。高压输电线路采用分布式参数模型,通过ATP-EMTP对该算法进行了仿真验证。     

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。     

一种基于参数检测的双端故障测距算法

提出了一种基于参数检测的双端故障测距算法,仅需双端系统的电气量,通过三相解耦推导出故障测距的解析表达式.该算法能计算出双端系统的非同步角和随着环境影响变化的线路参数,克服了传统故障测距的弊端,不存在伪根问题、算法简单实用、计算量小,无需搜索和迭代,鲁棒性强.该算法也不受故障类型、过渡电阻等因素的影响.高压输电线路采用分布式参数模型,通过ATP-EMTP对该算法进行了仿真验证.     

输电线路加权数据融合故障测距算法研究

高压输电线路故障测距具有多种不同的方法,如基于稳态量的单、双端测距和基于行波信号的单、双端测距等。由于电力系统存在许多不确定性因素及干扰,单一测距方法都有其固有的局限性。将多传感器数据融合技术引入电力系统故障测距,充分利用多测距源提供的冗余信息,提出自适应加权数据融合测距算法。该算法利用先验知识或仿真数据获取各单一测距算法在不同工况下的加权系数,然后对单一算法的测距结果进行加权融合,最终获得可靠精确的测距结果。应用PSCAD/EMTDC建立500 kV输电系统模型,通过模拟不同故障情况对算法进行了仿真验证。仿真结果表明,融合测距算法基本不受过渡电阻、故障位置、故障类型、分布电容等因素的影响,具有良好的可靠性、精确性和鲁棒性。     

基于工频量的双端故障测距软件的实用化改进

基于工频量的双端测距常因输入数据格式偏差、故障后实际波形的瞬态畸变及算法本身的鲁棒性问题.造成在工程实用中测距失败或误差过大.针对工频量双端测距误差的来源和实际故障录波数据的特征,研究了在录渡数据预处理、线路模型和降低测距算法误差等方面进行实用化改进的措施和流程.总结了COMMTRADE格式的配置文件和数据文件在采样点序号、相别标识以及数字量占位数等方面的差异.提出了通过录波数据中故障起始时刻和终止时刻判别进行计算数据窗自适应截取的算法流程,降低故障后瞬态畸变对工频电压、电流计算的影响.并阐述了利用故障前的电气约束进行双端录波数据同步的处理流程.在测距算法中引入线路集中参数修正模型和测距模糊区处理方法,有效提高了双端故障测距精度.通过广东电网一次典型的实际故障测距结果验证了措施的实用性和有效性.     

高压输电线故障定位方法研究

高压输电线路故障定位是保障电网安全运行必要的手段。通过故障定位技术发展历史的介绍,详细地描述了各种故障定位方法的原理、优缺点和应用情况。对两大类故障测距方法,工频量法和行波法进行比较,提出了线路故障定位今后研发的建议：开发的重点放在双端或多端测距新算法上,解决算法的适应性、抗干扰能力和剔除计算伪根等诸多问题。     

基于同步相量数据的配电网故障测距方法

由于在配电网发生单相接地故障后,容易造成两点或者多点接地短路,进一步破坏系统的安全运行,所以必须快速定位故障。配电网故障测距和定位的难点在于负荷三相不平衡,难以采用相序变换来直接克服电流、过渡电阻等因素的影响。本文提出在配网中实现基于同步相量测量数据的双端故障定位法,进而研究双端测距算法的刚性问题,即算法对各种不同类型故障的适应能力和对综合测量误差的抑制能力,从而提高配电网中故障定位精度。理论分析和仿真表明,在配网中采用同步相量测量数据定位故障,可靠性高,其测距综合性能指标明显高于阻抗法等经典测距法。     

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。     

基于相位特性的高压输电线路双端非同步故障测距算法

现有的大部分双端数据不同步测距算法由于伪根的存在可能导致测距失败。针对这一不足,基于线路分布参数模型,利用电压正序分量与负序分量的比值或者电压正序分量与故障正序分量的比值消除不同步角,并利用相位的单调性进而推出一种双端非同步故障测距算法。该算法不存在伪根,可以利用二分区间求根法或者弦截求根法快速求取故障距离。EMTP仿真结果表明,该算法测距精度不受过渡电阻、故障类型以及不同步角的影响,计算量小,测距精度高。     

基于同步相量测量技术的输电线路故障测距综述

随着广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)的发展,同步相量测量技术为输电线路的双端故障测距提供了新的平台.在简介WAMS系统基本原理的基础上,首先介绍了基于双端同步数据的线路参数在线估算;其次总结了现有基于双端同步数据的各种故障测距算法,按采用的数据量对各种方法进行了分类比较,并对其特点及应用效果作了一定的评价;最后介绍了目前测距算法在实际电网结构中的应用情况.     

基于同步相量测量技术的输电线路故障测距综述

随着广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)的发展,同步相量测量技术为输电线路的双端故障测距提供了新的平台。在简介WAMS系统基本原理的基础上,首先介绍了基于双端同步数据的线路参数在线估算;其次总结了现有基于双端同步数据的各种故障测距算法,按采用的数据量对各种方法进行了分类比较,并对其特点及应用效果作了一定的评价;最后介绍了目前测距算法在实际电网结构中的应用情况。     

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.     

MMC-HVDC输电线路双端非同步故障测距方法

提出了一种基于模块化多电平变换器的高压直流(MMC-HVDC)输电线路双端非同步故障测距方法。首先,通过分析MMC-HVDC系统直流侧线路故障时的电流环路,将跳闸后的双端MMC的两侧环路分别等效为RLC串联电路,并先后控制双端MMC桥臂子模块的投入,为两侧RLC串联电路提供一个初始电压;然后根据RLC电路的零输入响应特性,分别提取双端MMC子模块电容电流的最大值以及该时刻的电压;最后利用双端非同步测量的数据计算故障距离。该方法不依赖于电容的初始电压,并且不受过渡电阻影响,可重复测量,提高了测距的可靠性。在PSCAD/EMTDC中搭建了21电平的MMC-HVDC模型,并对所提故障测距方法进行仿真,验证了其有效性。     

基于高压输电线电压沿线分布规律的故障双端测距算法

针对以往双端数据不同步的测距算法中存在的伪根判断、收敛性、计算量大等问题,提出了一种快速精确的双端测距算法。该算法采用分布参数模型,通过分析线电压沿线分布变化规律,得到了线电压沿线变化周期公式,并得出了在实际长度线路上,线电压幅值沿线分布曲线最多由2条单调方向不同的曲线段组成的结论。利用此结论,采用斜率逼近的二分区间法确定曲线单调方向改变点,并以这些点为界将两端线电压曲线划分为多个求解区间,而后采用线段相交原理确定根区间。采用二分区间求根法或弦截求根法确定故障点。最后以故障处线电压幅值最低原理,给出了伪根判断算法。仿真实验结果表明,该算法克服了以往算法的不足,程序实现简单,计算速度快、精度高。     

一种双端测距算法的伪根问题与改进

双端故障测距由于不受过渡电阻和系统阻抗等因素的影响,得到了广泛的关注。但在利用长线方程沿线推导故障点电压幅值的测距算法中,原理上存在伪根的可能性,在某些情况下,会得到错误的测距结果,因此需要对该测距算法进行改进。该文首先对产生伪根的原因进行了深入地分析,并在此基础上,对原算法进行了改进,提出了判别伪根的原则,使其更具通用性,并利用EMTP程序仿真验证了改进后的测距算法。