基于分布参数模型的比相式单相故障单端测距算法

高压输电线路故障以单相接地短路为主,针对此类故障开展高精度的故障定位研究具有重要意义。基于集中参数模型的单端测距算法忽略分布电容的影响,在实际故障点距测量点较远时必然带来较大的误差。针对该问题文章提出了一种基于分布参数线路模型的电压、电流比相式单端测距算法,其原理为：通过相模变换与反变换估算出沿线各点故障相电压与相电流的分布,利用线路故障相残压与故障分量电流相位差最小的特征进行定位。该算法基于工频量,对采样率要求不高,大量的ATP仿真试验验证了该算法的有效性。     

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。     

蚁群算法在超高压输电线路故障测距的应用

通过对现有输电线路故障测距方法的探讨以及优化算法测距效果的对比分析,提出了一种基于蚁群算法的故障测距方法。该方法基于线路分布参数模型,依据从线路两端分别推算出的故障点电压的幅值相等的原理,列出故障测距方程。引入蚁群算法来求解故障测距方程,并通过相模变换来减少实际线路的不换位和参数不平衡的影响。最后以750kV超高压输电线路故障测距为例进行仿真,结果表明此算法测距精度高,不需要选择故障类型,不受系统阻抗、过渡电阻、不同步角的影响,有很强的实用价值。     

基于微分算子逼近的单端故障测距新原理

利用微分算子的代数逼近,将线路的电报方程进行变换解耦,得到时域内电压、电流随距离分布的解析解,发现线路沿线分布电压的差分在一个时间段内的能量在故障点呈现最小值,据此构造了新的故障测距函数。通过证明,利用单端量计算得到的“虚假”电压分布与真实电压有相同的分布规律。进而提出了一种基于微分算子逼近的单端故障测距新原理。同时,详细阐述了三相故障测距新算法。EMTP仿真验证了单端故障测距新原理的准确性和正确性。     

基于线路录波全量数据的双端故障测距原理及算法

本文提出了一种基于双端同步故障录波的输电线路故障测距方法,直接利用故障录波采样得到数据进行故障测距.以故障点残压反映过渡电阻影响,分别建立线路两侧故障电压、故障电流、故障距离、故障点残压的物理关系,其中,线路两侧故障电压、故障电流取自两侧同步故障录波,故障距离、故障点残压为未知量,联立两侧物理关系可消除故障残压,求取出...     

RLC线路模型下的故障测距研究

ＲＬＣ线路的Ⅱ型等值电路是电力系统计算 用的等值电路,若用于邦联计算,其商品电压 电流即为母线和故障点的电压电流。用以进行远距离高压输电线路的故障测距,其算法与长线方程测距算法相近。介绍了运用Ⅱ型等值电路进行测距的算法。事实上,该算法可用行一模型的线路。当用于ＲＬＣ线路时,其故障距离的估算公式是实系数四次方程, 恰当地选取初值进行迭代计算,才可获得确切的解。中以长线方程作故障模拟,用ＲＬＣ线路模型     

基于双端电气量的输电线路故障测距算法

为了解决单端故障测距受故障点的过渡电阻和对端系统阻抗的影响,提出了基于双端电气量的比相式故障测距方法。首先推导出了分布参数模型输电线路的电流分布系数公式,分析了单端比相式测距算法误差产生的原因;然后求出输电线路两端系统的非同步角;再通过将线路一端的电压电流和线路另一端的电流进行对称分量变换与反变换,推算出沿线各点的故障支路的电压和电流,利用故障支路的电压和电流相位差最小值的特征进行定位;最后采用分布参数线路模型建立超高压输电系统仿真模型在Matlab/Simlink中进行全面系统的仿真验证。结果表明所提的故障测距算法不受过渡电阻、系统阻抗、故障类型等因素的影响。     

特高压直流输电线路接地极线路高阻故障测距方法研究

直流接地极线路不同于直流输电线路,其在正常运行下,电压电流的值均很小,且极址点是通过阻值很小的过渡电阻接地,因此接地极线路精确定位是故障测距的难点。理论分析和仿真表明,当接地极线路发生接地故障,且接地点电阻大于或等于极址电阻时,流入故障点的电流很小,利用沿线电压分布推导得到的故障点电压不再是电压在线路上分布的最小值,而极址点电压是沿线电压分布的最小值。因此根据故障点电压相等来构造测距函数的测距原理存在不足之处。利用极址点电压相等构造测距函数,提出一种基于故障录波数据的耐受高阻接地的直流接地极线路故障测距新方法。大量仿真表明,该算法可以实现接地极线路的精确定位,对采样率要求不高,便于工程实际运用。     

超高压带并联电抗器线路的故障测距算法

构造一测距方程,该测距方程的根能真实反映故障点与并联电抗器安装点之间的位置关系。当故障位置位于并联电抗器安装点右侧时,此时测距方程的根真实反映实际故障位置;当故障位置位于并联电抗器安装点左侧时,测距方程的根小于故障点与线路右端之间的距离但大于线路右端与并联电抗器安装点之间的距离,且通过分析得出该测距方程根是唯一存在。因此,通过测距方程左右两边等式相减后取范数所构造出的测距函数将在测距方程的根处呈现最小值。进而提出了适用于中间带并联电抗器超高压线路的故障测距算法。EMTDC仿真验证了超高压带并联电抗器线路故障测距算法的正确性和有效性。     

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。     

基于模量网络分析的接地极线路故障定位新算法

针对直流接地极线路发生远距离、高阻接地故障时,现有故障定位算法精度低的问题,提出了一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位新算法。基于线路的分布参数模型,建立了故障后接地极线路故障模量网络,在此基础上利用接地极线路量测端的电压、电流量计算沿线的电压、电流分布,进而得到故障点处的测量阻抗,根据故障点处测量阻抗虚部最小的特点进行故障定位。大量仿真结果表明,该算法可实现接地极线路全长范围内的准确定位,且不受故障位置和分布电容的影响,具有较高的故障定位精度。     

计及LVRT光伏电站并网下方向元件动作区域计算

针对低电压穿越控制策略下的并网光伏电站会影响配电网传统方向元件的动作区域,提出适用于光伏电站并网的配电网系统方向元件动作区域计算方法。以故障时光伏电站输出特征为前提,对线路不同位置与不同故障类型下保护处正序电压与正序电流的相角关系进行分析,提出基于正序故障电流和正序故障电压相角差的方向元件动作区域。基于PSCAD搭建典型含光伏电站配电网模型,对各种故障类型及故障位置进行仿真验证,结果表明所提方法能有效判断故障方向,且不受故障类型与故障位置的影响。     

基于零序电压调控的故障选线选相新方法

为解决配网高阻接地故障选线与选相准确率较低的问题,提出了一种基于零序电压调控的接地故障选线与选相新方法。通过分析零序电压调控前后各馈线零序电流的相角特征,根据健全线路与故障线路零序电流前后相角差值的绝对值存在明显区别选取故障线路。在完成故障馈线辨识的基础上,利用零序电压调控前后故障线路的零序电流完成故障选相函数的相角值计算,故障选相函数值较小者所对应的相别即为故障相。仿真分析表明,所提方法不仅将选线与选相方法有效结合,而且调节系数灵活多变,适用于不同运行方式下的低、高阻接地故障。     

基于双线性观测器的双馈风电机组变流器功率管开路故障诊断

针对双馈风电机组变流器的开路故障,提出一种基于双线性观测器的故障诊断方法。从双馈感应发电机和变流器的数学模型出发,根据模型的非线性特点,推导双馈风电机组变流系统的双线性模型,并构造出变流系统的双线性电流观测器。通过电流观测器得到变流器的电流残差信息,并据此对变流器进行故障检测,然后利用电流平均值定位出具体故障器件。考虑到功率管开关延时、死区时间及测量噪声的影响,设计自适应阈值进行故障判断,保证了诊断的鲁棒性。通过不同故障类型和电网电压跌落的仿真分析,验证了所提开路故障诊断方法的有效性和可靠性。     

基于信号注入的谐振接地系统故障点残流测算方法

谐振接地系统中,故障点残流的测算对于故障风险防范、消弧线圈补偿效果评估等运维工作具有指导意义。然而,长期以来始终未找到合理的技术方向。针对谐振接地系统单相接地故障,首先分析正常状态下信号注入和接地故障燃弧状态下两个不同阶段线路出口处的零序测量导纳。分析表明,信号注入时所有线路的零序测量导纳为本线路导纳,而故障发生后故障线路的零序测量导纳为背后导纳。然后,根据零序测量导纳和母线零序电压,分别计算故障点残流中的有功分量和无功分量,进而提出一种故障点残流测算方法。Matlab/Simulink仿真验证表明,该方法基本不受系统失谐度和过渡电阻的影响,且测算结果准确性较高。     

一种基于DA系统适应线路结构动态调整的双向闭锁式保护方法

利用闭锁式保护可以确保配电线路多级保护间的选择性,提高供电可靠性。但已提出的闭锁式保护方案均需要出口断路器参与,未考虑含分支线路以及网络拓扑动态变化等问题。在配网自动化系统基础上提出一种双向闭锁的保护新方法,主站通过查询线路拓扑结构区分线路中各馈线终端单元FTU(Feeder Terminal Unit)角色,重点判断与出口断路器相邻的FTU位于线路首端还是末端。感受到故障电流的各FTU分别向邻居FTU发送闭锁信号,不同角色FTU对应不同判据判断故障区段并切除。该方法不需要出口保护配合,能适应带有单联络与多联络的线路,也能适应多端保护(主干线路与分支线路均配置保护)等复杂情况。通过静模试验分析验证了该算法的选择性与快速性。     

基于电流微分初始值的VSC直流配电系统线路故障定位方法

在分析基于电压源型变换器的直流配电系统线路发生单、双极故障时电压、电流时域及频域故障特性方程的基础上,推导得到电流微分方程,并利用不同故障类型下的正极、负极电压和电流突变量进行故障判别,根据故障电流微分初始值推导得到故障定位方程。通过联立回路方程解决过渡电阻问题,并利用插值算法对传统的差分算法进行改进,解决了差分算法替代微分值存在的要求采样频率高、误差大的问题。仿真结果验证了所提定位方法的正确性和可行性,表明了所提方法计算简单、定位精度高。     

剩余电流动作保护器的选择与整定

剩余电流动作保护器为低压配电线路和电气负荷提供零序电流保护,对防范接地故障引起的电击和火灾事故有很高的灵敏度.介绍了剩余电流保护器的作用、局限性及应用场合,说明了如何选择保护器形式和动作参数.具体阐述了剩余电流动作保护器的整定和选择性配合,为广大电气设计人员提供参考.     

计及线路阻抗与负荷影响的不平衡配电网电压消弧方法

在单相接地故障和接地故障消弧的分析中,通常假设配电网是三相平衡的。已有的消弧方法在对地参数和负载不平衡的配电网单相接地故障时消弧效果不佳。针对上述问题,提出一种计及线路阻抗和配电网参数不平衡的电压消弧方法。分析考虑配电网参数不平衡和线路阻抗的配电网等效模型,推导出精确电压消弧指令值,通过故障前后各注入一次电流计算电压指令值,有源消弧装置调控零序电压至该指令值从而抑制故障点电压、电流为0。为了避免任意注入电流引起故障电流增大,将传统电流消弧作为电压消弧的过渡能有效补偿故障电流。通过和已有考虑线路阻抗电压消弧方法、忽略线路阻抗电压消弧方法对比,仿真结果表明,在不同的不平衡度、故障位置和接地电阻下,所提方法消弧性能最佳。