T型高压输电线路故障测距

现有的T型线路故障测距算法都是先判断故障支路,然后将3端线路等效成双端线路进行测距。该文指出了在T节点附近短路,尤其是经高阻短路时,现有的T型线路故障测距方法由于无法正确判别故障支路而存在一个测距死区。考虑上述问题,该文利用过渡阻抗的纯电阻性质,提出了一种新的T型线路故障测距方法。该方法打破了传统的先判断故障支路再故障定位的模式,无需事先判别故障支路即可测距。该方法无测距死区,测距精度不受过渡电阻和故障类型影响,较好的克服了传统方法在T节点附近有测距死区的不足。EMTP仿真结果表明该方法正确,测距精度高。     

T型输电线路非同步数据故障测距新算法

提出了一种基于分布参数模型的T型线路非同步故障测距新算法.该方法利用正序电压值判断故障支路,在此基础上,将非故障支路化简合并,得到故障时支接点的等效电气量.再对故障支路利用双端非同步测距算法进行精确测距.该方法将非同步时间和故障距离作为未知数,利用正序和负序分量(不对称故障)、正序和正序故障分量(三相对称故障)建立测距方程组,求出了故障距离的解析表达式,克服了现有的基于分布参数模型的非同步测距算法必须迭代或搜索的缺点,解决了数据不同步带来的测距误差问题.该方法计算量小,适用于各种类型短路,无需选相.ATP-EMTP仿真结果表明该方法正确且精度高,可以耐受很大的过渡电阻,对数据采样率无高的要求.     

基于正序电流差的同塔双回T型输电线路故障测距新算法

利用双回线路正序网络提出一种基于正序电流差的同塔双回T型输电线路故障测距新算法。算法根据测距函数在各支路首末两端的相位差大小判断故障分支,进而利用双回线路正序测距方程推算得到的故障距离表达式在故障支路上进行精确测距。该算法无需判断故障类型,在T节点附近发生高阻抗短路时故障支路判别无死区,测距过程无需迭代搜索和伪根识别,计算量小,易于编程实现。理论分析和仿真测试表明,新算法不受分布电容、故障位置、过渡电阻、负荷电流以及T接位置等因素的影响,对线性电阻故障和电弧型故障均具有良好的适用性,满足工程对测距精度的要求。     

基于线性方程组解的T型线路行波测距

目前的T型输电线路行波故障测距算法一般都是依据双端行波故障测距的原理。在深入研究行波故障测距原理和T型线路的故障测距方法的基础上,提出了综合利用T型线路的三端测量数据和线路本身的固有关系建立线性方程组的方法,并利用线性方程组的解直接进行故障支路的判别和故障点测距。此方法突破了首先判断故障支路然后故障定位的传统思路,将其进行了统一。给出了确定的误差范围,作为故障支路识别和故障点测距的依据。该方法只利用故障电流的初始行波,便于故障的识别。仿真结果表明了该方法的正确性和精确度。     

基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法

现有大部分电缆–架空线混合输电线路故障测距算法无法从原理上消除双端数据不同步的影响,针对这一问题,提出一种基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法。首先,针对不对称短路故障,利用系统两侧的电流、电压推算故障点电压,通过正序电压分量与负序电压分量的比值消除不同步角;然后给出混合线路故障测距函数,根据测距函数的单调性可知仅在故障点处其函数值为零,因此可采用二分法等搜索算法求解故障点;最后针对对称短路故障,提出采用正序电压分量与正序电压故障分量的比值消除不同步角,从而求出故障点。基于PSCAD的仿真结果表明,该方法测距精度高,且不受故障位置、过渡电阻和不同步角等因素的影响。     

T型支接线路的自适应故障测距算法

提出一种基于-型等效线路模型的在线计算线路正序参数,利用T型支接线路三端正序电压和电流的突变量进行故障定位的自适应算法.该算法利用正常运行时的各端口的电压、电流,在线计算线路的正序参数;利用故障附加分量电压值来判断故障支路,在此基础上,将非故障支路化简合并,得到故障时支接点的等效电压、电流,再对故障支路应用双端测距算法进行高精度的故障测距.将在线计算得到的参数用于故障测距,解决了线路实际参数与电力局提供参数的不同、线路参数在运行过程中的不确定性等因素引起的测距误差问题.本算法的测距精度不受故障类型、故障电阻、系统阻抗及负荷等的影响.EMTP仿真结果验证了所提算法的正确性和高精度.     

T型线路的行波测距原理与算法

针对已有的T型线路行波故障测距算法测距结果易受行波波速影响的不足,提出一种新的T型线路行波故障测距算法。该算法根据相同条件下行波波速相等的原理,在已知线路长度和故障电流初始行波到达线路三端的时间的情况下,无需行波波速精确值参与判断和计算,排除了其对故障支路判断和部分情况下测距精度的影响,且在T节点附近不存在死区。通过大量Matlab仿真表明,该算法计算简单,测距精度较高,能够满足故障定位的要求。     

T型线路的行波测距原理与算法

针对已有的T型线路行波故障测距算法测距结果易受行波波速影响的不足,提出一种新的T型线路行波故障测距算法.该算法根据相同条件下行波波速相等的原理,在已知线路长度和故障电流初始行波到达线路三端的时间的情况下,无需行波波速精确值参与判断和计算,排除了其对故障支路判断和部分情况下测距精度的影响,且在T节点附近不存在死区.通过大量Matlab仿真表明,该算法计算简单,测距精度较高,能够满足故障定位的要求.     

一种T形高压输电线路故障测距新方法

对T形线路的故障测距,现有方法都是先判断故障支路,再将3端线路等效成2端线路进行测距。但在T节点附近短路,尤其是经高阻短路时,现有的测距方法由于无法正确判别故障支路而存在一定范围的测距死区。针对上述缺陷,分别假设故障发生在某一支路,由假定正常的2段支路端的电压、电流推算求得T节点电压和注入假定故障支路的电流,从而分别求得3个故障距离。经证明,求得的3个故障距离有且仅有1个在0和对应支路总长度之间,该距离就是真实的故障距离,故障发生在对应支路上。该方法无需事先判别故障支路即可测距,在T节点附近经高阻故障时无测距死区。其测距精度理论上不受过渡电阻和故障类型影响,无需故障前数据,且对滤波无高要求。EMTP仿真结果表明该方法正确、有效,测距精度高。     

基于测距函数相位特性的T型高压线路故障定位原理

针对现有T型高压线路故障测距方法在T节点附近高阻短路故障时有测距死区这一不足,提出一种适用于T型高压线路的故障快速定位法.通过分析可知,在故障支路故障点前后测距函数的相位会发生一次突变,在正常支路上测距函数的相位不会发生突变,因此可根据故障支路上测距函数的相位突变点即为故障点这一特征进行故障定位.该方法将故障支路判别和故障测距融为一体,无需事先判别故障支路即可测距.该方法无测距死区,较好地克服了传统方法在T节点附近有死区的不足.该方法对电弧故障具有良好的适用性.PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法基本上不受过渡电阻、故障类型、故障位置和负荷电流等因素的影响,在各支路参数偏离设计值时依然能正确识别故障支路,保持较高的测距精度.     

基于架空线路简化模型的柔性直流电网双极短路故障定位法

在模块化多电平换流器(MMC)组建的多端柔性直流输电系统中,准确定位直流侧双极短路故障位置是确保快速功率恢复的重要举措。针对目前故障测距存在的问题及获取架空线路参数的困难,文中提出了一种基于架空线路简化R-L模型的柔性直流电网双极短路故障定位方法。通过预设双极短路故障试验可反推出架空线路故障态下的单位电阻和电感值,从而得到R-L线路模型。在此模型的基础上推导故障定位公式,代入故障线路两端的实测电压和电流数据即可较为准确地计算出故障位置。通过PSCAD/EMTDC中的四端柔性直流系统验证了所提定位算法的有效性。仿真结果表明,所提定位算法具有很高的精度和可靠性,几乎不受过渡电阻和系统传输功率的影响,同时这也证明了简化R-L模型具有很高的精度。     

输电线行波测距中雷击与短路故障的识别

掌握超高压、高压输电线路上雷电冲击发生的位置和频次等信息,对输电线路的防雷保护及系统运行水平的提高具有重要的理论和现实意义,故而利用现有可检测与定位线路雷击的行波测距装置,提出了一种基于小波包能量谱和暂态行波特征分析的雷击与短路故障识别方法。通过对500kV输电线路的非故障性雷击、故障性雷击以及普通短路故障的仿真研究,提取出电流行波信号的特征和信号各频段的能量分布规律,结合这些特征和规律提出了对3种暂态过程进行识别和分类的具体算法。EMTDC仿真验证了该算法的正确性。     

基于分布参数模型的双端非同步故障测距算法

基于线路分布参数模型,提出一种双端非同步故障测距算法。该算法根据电路叠加原理,将故障后的网络等效为正常状态网络和故障分量网络的叠加,然后以单相系统为例,以故障距离和非同步时间作为未知数,对正常电流电压相量和故障分量分别建立测距方程组,推导出故障距离的解析表达式,并给出了伪根的识别方法。文章还分析了该算法对三相系统的适用性。仿真结果表明,该算法消除了非同步时间的影响,适用于各种故障类型,无需选相,计算量小,测距精度高,较好地解决了双端测距中的数据不同步问题。     

基于电流互感器的长距离GIL短路故障在线定位方法研究

气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)内部发生短路故障后,如何在线准确、快速地确定故障位置,缩短故障后的检修时间,对电网的安全稳定运行至关重要。本文通过分析汇流排处电流互感器检测到的电流的特征,提出一种基于汇流排电流的长距离GIL短路故障在线定位方法。首先从理论上计算了GIL发生短路故障时,流过各电流互感器电流的特征;然后分析了GIL接入的架空线发生接地故障时,各电流互感器测得的电流分布,在此基础上,利用故障点两侧电流互感器的测量结果,制定出GIL短路故障的在线定位判据。还针对当短路故障位于GIL首/末段时无法精确定位的特殊情况,提出应缩短GIL首/末段两侧电流互感器的安装距离。本文提出的定位方法只与位于故障点两侧最近的两电流互感器测得的电流幅值有关,原理简单,结果准确。最后,以苏通GIL综合管廊工程为例,验证并说明了本文所提出方法及结论的正确性与有效性。     

基于静态小波变换的 T 型输电线路行波测距方法

针对现有 T 型输电线路行波测距算法易受行波波速影响的不足,提出一种新的 T 型输电线路行波测距方法.采用 Clarke 变换将相电流转换为独立的模电流,对模电流进行静态小波变换(static wavelet transform,SWT)处理,实现各行波浪涌到达各母线端时刻的标定.首先利用首波头到达三端母线的3个初始时刻定义隶属度,给出利用隶属度实现故障支路判别的判据.运用已有的两端测距公式推导三端测距公式,实现 T 型线路故障点测距.研究了 T 节点附近的3种可能性故障情况,提出三次测距方法,使 T 节点附近故障测距问题得到很好的解决.与现有测距方法相比, SWT 具有时间不变性,故障点的测距过程中充分利用 T 型输电线路的三端测量数据,测距公式中不含波速,因此,所提方法具有测距可靠且精度高的特点. ATP/EMTP 仿真验证表明,所提 T 型输电线路行波测距方法简单可行,且不受过渡电阻、故障类型等因素的影响     

基于线路分段参数的非全程同塔双回线故障定位算法

对非全程同塔双回输电线路故障定位问题进行研究。首先,对非全程同塔双回线的特点进行分析,并针对传统伪根识别法无法适用于非全程同塔双回线故障定位的问题,在分析伪根存在与否的基础上,提出一种换模量伪根识别算法,该算法可以有效识别故障支路与非故障支路的伪根情况。进而,提出一种基于非全程同塔双回线路分段参数的双端工频量故障定位算法,该算法将故障支路辨识与故障点定位相结合,在线路全程内均可完成故障定位,不受故障类型、各端数据不同步和过渡电阻等因素影响。ATP-EMTP仿真结果表明,所提算法可行、有效。     

基于单侧信息的输电线路故障测距新方法

本文分析了输电线路故障定位的阻抗测距算法，提出了仅利用单侧电流信息的解一阶方程故障测距方法，特别适用于高阻抗接地短路的故障定位。从原理上解决了一类迭代法的跑根问题及相应解二次方程法的伪根问题。仿真计算表明本文方法具有很高的精度。     

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。     

输电线路故障测距实用算法研究

针对输电线路双端故障测距算法需要进行双曲函数复杂的计算、牛顿-拉夫逊迭代和二分搜索计算量大、需要精确线路参数等问题,提出了一种新的适合于输电线路差动保护装置的精确故障测距算法。算法原理简单,经过简单的复数运算就可以计算出输电线路的精确参数、两侧非同步采样系数和故障距离。采用正序故障分量来计算故障距离,能适应各种故障类型,计算结果收敛快,不受过渡电阻影响。     

基于电流积分的HVDC系统阀短路故障分类与定位方法

为实现高压直流输电(HVDC)系统阀短路故障的快速有效处理,提出了一种基于电流积分的阀短路故障分类与定位方法。定义六脉动换流器电流路径中的"交流截面""上桥臂截面"和"下桥臂截面",计算出采样窗内流过各截面的电流积分,以其大小关系为判据,区分交流侧相间短路、桥臂短路和直流出线短路3种典型阀短路故障类型;针对桥臂短路故障,进一步计算出采样窗内各交流支路和其对应桥臂支路的电流积分差值,定位故障桥臂。基于CIGRE模型的仿真结果表明,该方法能快速分类与定位阀短路故障,且不受故障时刻、噪声和采样窗长的影响。