改造录波系统提高故障定位准确度的实用方法研究

为了解决输电线路高阻接地测距误差较大问题,提出了一种改造录波系统提高故障测距准确度的实用方法。该方法在原有的故障录波屏柜中加入二次零序电压行波采集单元,利用保信网络将信息上送调度端;测距主站接收调度端保信主站硬件设备转发的行波信息及故障简报,并对故障信息进行计算、显示及存储。工程应用表明该方法实施简单,在节约测距设备方面有明显优势。     

T型输电线路行波故障测距的改进算法

对T型高压输电线路的行波故障测距方法进行了研究,利用T型高压输电线路的三端故障行波测量数据,使用互相关函数的改进方法——单位脉冲响应法求取两两端的信号时延。提出故障分支判别的新判据,根据双端行波测距原理实现T型线路的故障测距。针对相关分析过程中可能出现的伪相关峰问题,利用能量比法对三端故障行波的首波头进行大致的时延估算,并以此为参照缩小相关峰的查找范围,提高了时延估算的可靠性。仿真结果表明该方法正确,且具有较高的测距精度,在较大的环境干扰下可以实现T型线路的分支判别和故障测距。     

T型输电线路行波故障测距的改进算法

对T型高压输电线路的行波故障测距方法进行了研究,利用T型高压输电线路的三端故障行波测量数据,使用互相关函教的改进方法-单位脉冲响应法求取两两端的信号时延.提出故障分支判别的新判据,根据双端行波测距原理实现T型线路的故障测距.针对相关分析过程中可能出现的伪相关峰问题,利用能量比法对三端故障行波的首波头进行大致的时延估算,并以此为参照缩小相关峰的查找范围,提高了时延估算的可靠性.仿真结果表明该方法正确,且具有较高的测距精度,在较大的环境干扰下可以实现T型线路的分支判别和故障测距.     

基于小波变换的T型线路故障测距新算法

针对当前多分支线路故障测距中方法较复杂,精确度不够高的不足,提出一种基于小波变换的T型输电线路精确故障定位算法。该算法利用电流行波到达T接线三端时间差与故障点距离T接线三端长度差的关系,只需初始行波电流信息即可确定故障支路,并对故障定位。在T节点附近不存在故障测距死区,且不受故障类型、分布电容、行波速度等因素的影响。大量Matlab仿真结果表明,该算法简单精确,能够满足故障定位的要求。     

基于小波变换的T型线路故障测距新算法

针对当前多分支线路故障测距中方法较复杂,精确度不够高的不足,提出一种基于小波变换的T型输电线路精确故障定位算法.该算法利用电流行波到达T接线三端时间差与故障点距离T接线三端长度差的关系,只需初始行波电流信息即可确定故障支路,并对故障定位.在T节点附近不存在故障测距死区,且不受故障类型、分布电容、行波速度等因素的影响.大量Matlab仿真结果表明,该算法简单精确,能够满足故障定位的要求.     

T接输电线路故障测距的行波算法

针对T接输电线路故障测距问题,将行波故障测距方法应用于T接输电线路故障.首先进行故障分支的判定,其次,把复杂的三端输电线路通过运算化简为比较简单的双端输电线路,然后利用双端行波故障测距的方法进行故障测距,得到故障的位置.同时在行波测距装置中增加行波波形记忆模块、使用较高的采样精度,确保双端行波测距的可行性.     

基于D型行波原理的T接线路故障测距方法

介绍了一种基于D型行波原理的T接线路故障测距方法,无需故障分支判断,计算简单。对T接线路故障时的行波过程进行了分析,直接利用故障时刻产生的初始波头到达T接线路三端的时刻,基于D型行波原理,进行两次双端故障测距,然后选择两次双端测距结果中的较大值作为最终故障测距结果。用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方法进行了仿真分析。仿真结果表明,在T接线路发生故障时,此方法能够利用故障初期很短时间内的行波信号实现快速、准确的故障测距。     

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     

T型线路行波故障测距的新方法

综合利用T型线路的三端电气量进行故障定位,提出了故障分支判别的判据以及确定故障点精确位置的方法.利用小波变换和模极大值理论对提取的行波进行分析,得到行波波头到达的准确时间.利用行波到达各测量端的时间差判断故障分支,在此基础上利用包含故障分支的初步测距值求取最终测距结果.PSCAD仿真表明,该方法可准确判断T型线路的故障分支,测距误差较小,能够满足实际需要.     

T型输电线路组合行波测距方法

为了提高传统的双端行波测距精度,在分析故障行波传播过程的基础上,提出一种T型输电线路组合行波测距方法。首先利用双端原理区分故障发生区段,进而判断第二次到达各母线侧行波为故障点反射波还是分支点反射波,最后由单端原理进行故障测距。本方法优势在于消除了给定线路长度误差以及线路两端时间同步误差对传统的双端测距精度的影响。通过PSCAD仿真分析,与传统的双端测距方法相比,所提T型输电线路组合行波测距方法的测距精度明显提高。     

输电线路分布式行波检测的故障定位方法

提出了一种基于输电线路分布式行波检测装置的故障定位方法。利用沿线分布安装的两套基于Ro-gowski线圈的行波检测装置,采集高频故障行波,运用相模变换和小波变换模极大值法检测线模行波波头,准确定位波头到达时间。各装置通过无线通信网络将波头到达时间回传主站,主站综合利用不同的波头时差信息,在线测量实时行波波速,可精确定位单条输电线路的故障。仿真结果表明,该方法具有较高的测距精度和可靠性。     

基于整个电网行波时差的故障定位方法

在分析电网故障行波传输特性的基础上提出了一种基于整个电网行波时差的故障定位方法。该方法在整个输电网中的部分变电站安装行波定位装置,线路故障后各行波定位装置检测并记录初始行波的到达时间,由主站根据整个网络中所有初始行波到达时间和线路长度来辨别有效行波时间,并根据所有有效行波时间来进行综合故障定位。与基于单条线路故障信息的行波定位不同,该方法在故障线路端定位装置故障、启动失灵或记录错误时间后仍能可靠定位。理论分析和仿真结果表明,该方法可以在使用较少的行波定位装置的情况下对电网中所有输电线路进行可靠、准确的故障定位,有助于进一步提高行波故障定位的可靠性和经济性。     

输电线路功率型行波纵联保护新方法

为提高纵联保护的灵敏性与可靠性,提出一种行波功率型的纵联保护新算法。该算法利用彼得逊等值模型,分析线路区内、区外故障时的初始行波分布特征,给出了初始行波无功功率定义。基于S变换提取单频率的初始电压、电流行波,计算出初始行波无功功率,根据线路两端的初始行波无功功率幅值之比构成保护判据。当被保护线路区外故障时,线路近故障点端几乎测量不到初始行波无功功率,而远故障点端测量到的初始行波无功功率数值较大;被保护线路内部故障时,线路两端均存在较大的初始行波无功功率。根据线路两端测量的初始行波无功功率相对大小关系,能够明显地区分出线路内外部故障。理论分析和PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该保护性能可靠性高、动作速度快、动作门槛值整定简单、计算量小;在小故障初始角下仍能准确识别区内外故障,且不受故障类型、故障位置、过渡电阻和母线结构等因素影响。     

基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法

为减少电网故障行波传播色散特性对行波波头检测和波速测量的影响,提高电网故障行波定位的准确度,提出了基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法。该法结合小波包技术与傅立叶变换的谱分析,对行波信号进行分析,提取能量相对集中的故障频带信号进行故障行波定位计算;行波到达时间由该频带相应尺度下的小波包能量时谱提取的行波特征点位置计算;该频带行波传播速度由输电线路两端对外部扰动的实测行波数据计算。大量的电网故障行波定位ATP仿真分析结果和现场实验测试分析表明,该电网故障行波定位方法能有效提取电网行波特征信号,减少行波传播色散特性和线路长度变化的影响,定位误差<200m。     

基于历史故障波形的行波测距装置检验方法

为了检验行波测距装置的运行状态,并提高检验的准确性,针对双端测距的校验,提出了基于历史故障波形的行波测距装置检验方法。利用行波测距装置记录的历史故障行波作为测试波形,加载到高频行波信号源并以GPS同步的方式输入被测线路两端的行波测距装置。利用该方法得到的测距结果与历史故障测距结果进行了对比分析。现场测试结果表明,基于历史故障波形的行波测距装置检验方法是有效和实用的。该方法能准确检验行波测距装置的运行状态,继而保障了输电线路安全稳定地运行。     

基于压缩感知估计行波自然频率的输电线路故障定位方法研究

提出了一种基于压缩感知估计行波自然频率的输电线路故障定位方法,能够准确估计多次行波自然频率,具有较高的故障定位精度。针对故障行波信号的频域特征设计了新的过完备字典,使行波信号能够被有效地稀疏表示。进行故障定位时,首先用小波模极大值方法确定故障行波信号的频率边界,并采用FIR滤波进行预处理滤除低频干扰成分,然后将其变换到频域使其能够在过完备字典上稀疏表示。在此基础上,该文利用改进的基于Dice系数的OMP算法(DOMP算法)对故障行波的频域信号进行重构,精确辨识行波信号的多次自然频率值,最终结合反射角和波速实现准确地故障定位。通过仿真分析验证了字典设计结合改进的DOMP算法的方法具有较高的定位精度和可靠性。     

基于三点电流测量的输电线路行波故障定位新方法

鉴于输电线路在线监测取得了长足的进步,针对目前行波定位法中波头检测算法存在缺陷和波速测定精度差的不足,本文提出了基于导线电流三测量点局域均值分解(LMD)的行波故障定位新方法。该方法首先对测量点电流线模分量进行局域均值分解,然后根据分解得到的第一个PF分量瞬时频率曲线的首个频率突变点来确定行波波头第一次到达测量点的时刻。其次,根据相位差动保护原理判断出故障点所在线路段,并利用无故障段线路的长度和故障行波到达其两端测点的时间差之比计算出故障行波波速。最后,通过双端行波法的定位原理计算出故障距离。仿真结果表明,本文定位方法同基于小波变换或希尔伯特-黄变换的定位方法相比具有较高的定位精度。     

基于希尔伯特——黄变换的高压直流线路行波故障定位

提出了基于希尔伯特-黄变换(HHT)的直流输电线路行波故障定位的方法。首先,对故障初始行波信号进行经验模态分解(EMD)得到固有模态函数(IMF),然后通过对IMF进行希尔伯特(Hilbert)变换得出其时频图,根据时频图中首个频率突变点确定出故障初始行波到达的时刻并且由其对应的瞬时频率值计算其波速度。最后,利用改进的双端行波故障定位原理计算出故障距离。在EMTDC环境下进行仿真分析,相关结果证实了所提方法的有效性。     

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。