与波速无关的输电线路双端行波故障测距研究

根据现有的输电线路双端行波故障测距原理,提出一种与波速无关的双端行波测距方法。采用小波变换法对行波信号进行分析,判断故障初始行波和故障点反射行波到达线路两端母线的时间,求解一组由距离、时间和速度组成的方程组,得到与波速无关的故障测距公式。理论上该方法不受行波波速的影响,并且具有较高的测距精度。通过Matlab软件仿真,证明了该方法的有效性和正确性。     

A novel discrete wavelet transform based on traveling wave technique for identifying the fault location for transmission network systems

This paper proposes a technique to identify fault location on transmission systems using discrete wavelet transforms (DWTs). Fault conditions are simulated using alternative transients program/electromagnetic transients program (ATP/EMTP) in order to obtain the current signals. Various cases based on Thailand electricity transmission systems are studied to verify the validity of the proposed technique. The comparisons among the maximum coefficients in first scale of all buses that can detect fault are performed to detect the faulty bus. The first peak time of positive sequence current obtained from the faulty bus is used as input data for the traveling wave equation. It is shown that the proposed technique gives satisfactory accuracy and is suitable for all types of fault occurring in different sections of transmission lines. © 2013 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

架空输电线路故障测距的方法及应用

当架空输电线路发生故障时．必须对线路进行快速准确的故障测距．目前架空输电线路故障测距所采用的方法有阻抗测距法和行波测距法。通过介绍这两种测距方法的工作原理及其各自在电力系统中的实际应用情况．对它们的优点和存在问题进行了分析比较,并对行波测距法进行了较为详细的分类比较,指出A型行波测距法将会在今后的故障测距领域中逐渐得到推广应用。     

一种基于行波法的新型线路故障定位装置的研制

传统的阻抗法进行故障定位,难以克服过渡电阻等因素的影响。随着行波法的优点被日趋认识,基于行波法的故障定位装置已成为主流。为此,提出了一种基于行波法的单端故障定位装置的开发思路,并详细介绍了该装置硬件、软件的设计工作及故障定位方法的研究。     

基于行波检测式电缆故障测距的研究

利用小波变换的性质及暂态电压行波与小波变换模极大值的关系,并通过比较波头极性,准确捕捉初始行波与故障点反射波波头到达时刻,确定行波运行时间,完成故障测距.并通过仿真证明了测距的准确性.     

双端行波故障测距装置性能测试方法

在介绍双端行波故障测距装置工作原理的基础上,分析了影响故障测距精度的主要因素。基于此,设计了双端行波故障测距装置性能测试方案,研究了测试系统、测试内容以及所用的仿真模型,并重点分析了线路和二次回路的模型。按照设计的方案对双端行波故障测距装置进行了实际测试,验证了所提方案的合理性和有效性。     

一种新的输电线路双端行波故障定位算法

针对单双端行波故障测距算法存在难以准确、便捷地识别故障行波波头等问题,提出了一种根据两测量点所测时间比例来计算故障距离的双端行波故障定位算法,将希尔伯特-黄变换和小波变换结合,利用高斯模型快速、准确地提取故障行波波头到达时刻,再结合已知定长计算故障距离。大量基于MATLAB/Simulink的仿真实验结果表明,该算法的相对定位误差不足1%,且不受故障距离、故障类型、故障电阻、故障初相角的影响,具有较好的适应性和实用价值。     

不受波速影响的输电线路单端行波故障测距研究

现有输电线路行波故障测距方法,不论单端法还是双端法都会由于故障发生时行波波速的不确定．以及输电线路正常弧垂的影响,从而导致故障测距结果不精确。立足于现有输电线路行波故障测距原理．提出了一种新型的单端行波故障测距方法,通过小波变换得到故障初始行波、故障点反射行波和对端母线反射行波到达母线的时间．在此基础上求解3个距离与时间的方程,得到不受波速影响的故障测距结果。理论上该方法不受行波波速和线路弧垂的影响．仿真分析也证明了其正确性．     

基于快速独立成分分析和能量比函数的串补线路故障测距

串补线路由于具有高度的非线性特性,使得常规的故障测距算法不再适用。为此本文提出一种基于快速独立成分分析和能量比函数的精确测距算法。该算法首先利用快速独立成分分析将故障行波从复杂信号中分离出来,然后运用能量比函数对分离出的信号进行处理,实现串补线路故障行波测距。由于该算法能将噪声分离出来,使得算法具有很强的抗干扰能力。ATP/EMTP仿真结果表明,该算法准确、快速、高效。     

基于小波模极大值的单端行波故障测距

将小波变换对信号奇异性的检测功能应用到输电线路的测距中,根据故障行波电流信号线模分量的模极大值性质,提出一种故障测距方案,该方案经过PSCAD/EMTDC仿真验证,具有较高的可靠性和精确性,不受过渡电阻、故障类型及故障距离等的影响。     

基于时频分量相关分析的高压电缆双端行波测距

高压电缆行波测距需解决2个关键问题:确定行波到达时刻和选取行波波速。由于线路存在损耗且参数随频率变化,导致行波在传播过程中存在波形畸变,不易确定行波到达时刻;另外由于不同频段的波速不同,因此不易选取一个固定的行波波速。针对以上问题,利用正交小波的频段剖分功能和适合表征暂态信号的特点,将暂态行波信号分解成多个频段内的时频分量信号。在各个频段,线路的衰减系数和波速都可近似为常数,因此各频段两侧的时频分量波形相似。用相关分析方法在各个频段确定两侧行波时频分量的时间差,结合各个频段内的波速,即可得出精确的双端行波故障测距结果。用EMTDC仿真对该方法进行了实验验证。     

电网行波故障定位信息主站系统的组网应用

通过总结超高压公司贵阳局在输电线路故障查找和故障定位系统应用中存在的问题,根据现场实际应用需求,实施建立一套电网行波故障定位信息主站系统。该系统以超高压贵阳局所管辖线路为监测对象,以调度统一联系的变电站和输电线路运行维护部门为服务对象,直接从电力数据网获取相关站点数据,从而有效提高输电线路故障查找效率和运行维护水平。     

基于波前陡度的输电线路单端行波故障测距

输电线路单端行波故障测距方法中故障点反射波头识别困难.故障初始行波的波前陡度与故障距离相关,文中分析了波前陡度与故障距离的关系,提出了波前陡度与小波波头识别相结合的单端行波定位方法.方法首先对线路故障后记录的单端行波波形求取小波变换模极大值,获取初始波头及各反射波头起始点,再通过首波头波前陡度计算初步故障距离,筛选最接...     

基于Hilbert-Huang变换的电网故障行波定位方法

正确辨识和检测故障行波信号是实现电网故障行波定位的关键.提出了一种新的故障行波信号时频分析方法,采用Hilbert-Huang变换(HHT)对故障行波信号进行检测,通过经验模态分解(EMD)法提取故障行波信号的固有模态函数(IMF),再进行Hillaert变换,得到各自的瞬时频率,由瞬时频率进行行波到达时刻的准确检测.HHT与小波变换比较,不存在变换参数的选取难题,变换结果具有唯一性.仿真结果表明HHT能更准确地提取电网故障行波波头位置,有效提高故障行波定位精度.     

数学形态学在行波滤波中的应用

行波故障测距需对行波信号进行采样,采样率往往取得较高,易受到各类噪声的影响。为了克服传统方法和小波方法在抑制噪声方面的不足,引入数学形态学理论。在故障行波上模拟噪声,比较形态学和小波变换算法对各种行波噪声干扰的抑制效果。仿真结果证明形态学算法滤除脉冲干扰的优越性明显,滤除白噪声的效果比小波算法略优。     

小波变换的二抽取环节对行波测距精度的影响

在利用小波变换模极大值表征行波波头到达时刻方法的基础上,详细分析了带有二抽取环节的小波变换行波测距算法引起的测距误差,由于二抽取环节在某些条件下会把代表行波波头到达时刻的小波变换模极大值抽取掉,导致提取的行波波头到达时刻偏移,从而引入测距误差。并进一步提出了通过平滑处理故障首尾数据的优化方法提高行波波头提取的可靠性。理论分析和EMTP结果表明,无二抽取环节的小波变换行波测距算法能够有效提高测距精度。     

基于二阶B样条小波模极大值的双极HVDC输电线路行波保护

针对行波保护存在波头难以捕捉或捕捉精度不高的问题,提出了一种基于二阶B样条小波模极大值的双极HVDC输电线路行波保护。首先,获取正负极整流逆变两端的暂态电流行波信息,通过计算其相关系数选出故障极,然后利用二阶B样条小波函数分解暂态电流行波获得模极大值,通过比较电流行波与小波模极大值的极性判断出区内外故障,最后根据模极大值所在位置确定波头到达时间进行故障测距。PSCAD/EMTDC仿真结果证明,所提办法可准确的实现故障的判别,测距精准度高且不易被过渡阻抗、故障类别及测量距离等要素影响。     

雷击对行波故障测距的影响及识别

雷击是影响行波测距装置精度的主要因素之一,雷击故障的识别是解决输电线路雷击干扰的基础。通过对雷击故障和短路故障电流行波的暂态特性分析可知,雷击故障电流具有以下特点:雷击故障电流具有更大的陡度;非故障相的电流行波也具有更大的暂态能量。据此,提出利用小波变换提取故障电流陡度和利用相电流行波暂态能量进行雷击故障识别的新方法,以及相应的识别判据。EMTDC仿真及实例验证证明了文中所述雷击识别方法的正确性。     

基于小波变换的HVDC线路行波距离保护

对高压直流(HVDC)线路故障特性进行了具体分析,研究了行波在直流线路中传播的特殊性,详细介绍了行波测距式距离保护的原理及应用于直流线路的优势,并对直流线路行波保护提出了具体的要求。利用小波变换对行波保护的动作性能进行了深入分析,提出了具体保护判据。EMTDC仿真结果证明了分析结果的正确性和解决方法的可行性。     

基于单位脉冲响应法的单端行波故障测距

对故障行波波头的识别方法进行分析和比较,采用互相关函数的改进--单位脉冲响应法对单端行波故障测距的可行性进行了研究.依据相关函数能够反映2个信号所共有的频率成分、能完整地保留相位方面的信息的特性,同时考虑故障行波具有的宽带特征,提出了使用和故障行波具有相同频段的动态参考波与故障行波进行相关.在考虑环境干扰的情况下,处理...