基于实际波速的多端输电线路行波故障测距方法

为进一步提高多端输电线路故障行波测距的准确性,本文提出了一种基于实测波速的多端输电线路故障定位方法。首先使用网格分形算法提取了线路故障时各条母线处初始行波的到达时刻,然后依据线路长度与故障初始行波到达时刻计算多端输电网各线路区间的波速,应用计算所得波速形成故障区间判定矩阵,实现了故障点位置的准确判定。该方法以计算得到的实际波速为依据,解决了现有测距方法中因波速不确定引起的测距误差问题,同时依据双端测距原理实现了故障点的准确定位。仿真结果表明,该方法能够有效判别故障区间,有着较高的定位精度。     

基于多点电流测量的输电线路行波故障定位新方法

为进一步提高当前行波法的定位精度,提出了一种基于多点电流测量的输电线路行波故障定位新方法.该方法使用多个电流测点将故障位置定位在相邻测点之间后,通过所提中间故障区域选择原则选出用于故障定位的线路段,再利用非故障段线路长度与其两端测点检测到的故障初始行波到达时刻的时间差之比在线测定出波速,最后根据双端行波定位原理计算出故障距离.在缩短线路故障区间的基础上进行故障点定位,减小了线路长度引起的定位误差,也使得故障电流行波信号衰减和畸变程度减小,有利于初始行波到达时刻的准确标定,同时波速的在线测定也消除了由于其不确定性造成的定位误差.仿真结果表明所提方法具有较高的定位精度.     

基于差值矩阵的多端输电线路故障定位研究

针对现有多端输电线路故障行波检测困难、定位精度不高、判定算法复杂等问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)算法和Hilbert变换相结合的行波检测法和一种基于差值矩阵的多端输电线路故障行波定位算法。首先通过行波传感器采集故障行波信号,利用VMD分解算法对故障行波进行分解,结合Hilbert变换提取模态分量IMF1的瞬时频率,根据第一个瞬时频率的奇异点位置确定故障行波的达到时刻。然后利用行波到达各端的时间和行波传输原理,得到多端输电线路故障分支判定矩阵。最后根据故障分支判定矩阵确定故障支路,实现故障点的精确定位。ATP/EMTP仿真结果表明,所提检测方法能够准确检测故障初始行波的到达时间,多端输电线路定位算法能够准确判定故障支路,相比于HHT检测方法下的定位算法,进一步提高了定位精度。     

基于VMD和S变换的多端输电线路故障定位

针对强噪声背景下行波信号提取难的现状,提出一种基于变分模态分解VMD(variational mode decomposi?tion)算法和S变换的故障行波提取法。通过对故障行波信号进行VMD分解,利用S变换分析得到故障突变点来确定故障行波达到时刻。针对行波波速和线路长度的不确定性,利用故障行波的传输过程和零线模分量,提出一种与波速无关的双端定位算法。基于故障前线路距离差值和故障后线路距离差值建立故障分支判定矩阵,提出一种适用于多端输电线路的故障定位方法,利用故障支路端的列元素计算故障位置。仿真结果验证所提方法在强噪声干扰下能有效提取行波信号,故障定位算法相比现有多端输电线路故障定位法有明显优势,进一步提高了定位精度。     

基于双端行波原理的多端输电线路故障定位新方法

针对已有多端输电线路故障定位方法误差大的缺陷,将双端行波法应用于多端输电线路的故障定位,提出一种基于快速本征模态分解(fast intrinsic mode decomposition,FIMD)和Teager能量算子(Teager energy operator,TEO)的多端输电线路行波故障定位新方法.首先对各测量点的电流线模分量进行FIMD分解,然后利用TEO计算分解所得IMF1分量的瞬时能量,根据首个能量突变点来确定故障初始行波的到达时刻.其次,利用双端行波定位原理和初始行波到达时刻形成文章所提故障支路判定矩阵,利用该矩阵元素特征判定出故障支路.最后,选择能够经过故障点形成双端支路最多的母线作为初始端,计算自初始端经故障点到其他各节点的双端支路的故障距离,将这几个故障距离的均值作为最终故障距离.结果表明,利用所提方法能够准确快速地检测出故障初始行波的到达时刻和确定出故障支路,并进而准确定位出故障点.     

基于S变换的多端输电网故障定位方法

针对现有对于多端输电线路故障定位方法研究的不足,提出了一种基于暂态行波的多端输电网故障定位新方法。对各检测端母线电压线模分量应用S变换,从中提取出奈奎斯特频率分量单频率行波的幅-时变化特性,幅值最大值对应的时刻即为行波波首的到达时刻。采用该频率分量对应的行波波速作为计算用波速,解决了波速不确定的问题。将多端输电网看作含有一条干路和若干支路的集合,形成从支路到干路逐一排除的故障定段方案。最后,依定段结果与双端测距原理计算出故障点准确位置。仿真分析结果表明,定位精确、可靠,算法抗噪性及适应性强。     

基于行波固有频率和VMD的T型输电线路故障定位

基于行波固有频率的输电线路故障定位不受波头检测和同步时钟的限制,具有较大的优势。线路发生故障时,故障行波在故障点以及母线端发生折反射,形成混叠的频率谱,使得固有频率主成分提取存在困难。基于此,提出一种基于行波固有频率和变分模态分解(VMD)的T型输电线路故障定位方法。首先应用VMD算法将故障行波分解为多个模态,便于固有频率主成分的提取;然后通过比较对应支路上检测到的故障点与T节点故障时固有频率的大小关系,确定故障区间;最后根据相应支路的边界条件计算出故障距离。该方法能够很好地克服频谱混叠的影响,并能准确快速的判定出故障区间。EMTDC仿真结果表明,该方法适应性强,定位精度高。     

同杆双回输电线路的四点行波故障定位方法

超高压同杆双回线的对地分布电容和线间互感不可忽略,对故障定位精度和可靠性影响较大,本文提出基于相位比较和四点行波测距的同杆双回线故障定位方法。该方法使用多电流测点,采用分相相位比较判断故障区段,并对故障段进行波头检测和波速求解,运用区间最优化方法设置行波测点间距,由此形成由两个三点行波法组成的四点行波法确定故障点位置。仿真结果表明所提方法不仅可缩短行波双端间距,明显减小电流行波的畸变和衰减效应,而且可实现波速在线求解,在测点极性接反或本身故障导致相位比较发生误判时仍能准确定位,提高了定位可靠性,且精度不受线路长度的影响。     

利用线路中点电流检测的改进单端行波故障测距方法

现有的输电线路单端行波故障定位方法存在难以确定反射行波来源的问题。双端法需要在线路的两端安装故障检测装置,虽然克服了单端法的缺点,但测距精度受到时间同步误差的影响。该文提出了一种利用线路中点电流检测的改进单端行波故障定位方法,该方法通过在线路的中点处安装电流传感器,应用皮尔逊相关系数比较线路端点和中点的故障电流信号,确定故障点所在的区间。通过分析线路中点电流传感器记录的故障电流,可以在线计算得到没有时间同步误差的行波传播波速。然后根据故障区间信息选用相应的单端法故障测距计算式,代入测得精确的波速,即可得到精度好、可靠性高的故障测距结果。该方法适用性好,对于已有单端行波测距装置的线路,只需要在线路中点处添加一套线载电流传感器,硬件成本较低,应用前景良好。     

架空输电线路故障分布式行波定位误差分析

为对输电线路故障进行快速准确定位,提出了基于分布式行波监测的输电故障定位方法,并进行定位误差分析。首先建立了考虑误差影响的分布式行波定位模型,推导出定位误差计算式。然后采用弧垂计算、ATP仿真、实测分析和模拟计算等方法,具体研究了线路长度、行波波前、波速变化对定位准确度的影响。研究结果表明,与平原地带相比,山区线路弧垂对定位误差影响较大;在长距离传输情况下,波前畸变引起的定位误差可达1km;波速引起的误差大小与故障发生位置有较大相关性。采用分布式行波监测定位技术,通过合理布置监测点,可以实现故障行波的就近监测,从而降低线路长度、波前、波速误差对输电线路故障定位的影响,显著提高故障定位准确度。