基于分布参数的同杆双回线跨线及接地故障单端定位方法

提出一种考虑分布参数的同杆双回线跨线及接地故障单端定位方法。首先在考虑双回线线间耦合的分布参数线路模型中,借助同向零序补偿系数以及反向零序补偿系数,定义精确的补偿电压。然后,根据测量端反向序电流与故障处反向序电流相位的关系,推算故障处电压相位及幅值。最后,利用测量电压、电流以及推算故障处的电压构造故障定位函数,并通过求解相位突变点识别故障位置。仿真结果表明,该方法适用于多种跨线及接地故障,无需其他变电站的信息,且受故障位置、过渡电阻、相序排列等因素的影响小,定位精度高,易于实现。     

蚁群算法在同塔四回线故障测距中的应用

针对同塔四回线故障测距方程难以求解的问题,通过将优化算法引入测距方程,提出一种基于蚁群算法的故障测距新方法。该算法基于分布参数模型,利用线路参数解耦后得到的两端同向正序基频故障分量,依据从线路两端分别推算至故障点电压幅值相等的原理列出故障测距方程。最后构造一元单峰值函数,引入蚁群算法对函数进行优化求解。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该算法的可靠性和精确性。仿真结果表明该算法不受线路故障类型、系统电源功角差、过渡电阻、故障位置等因素的影响,具有很强的工程实用价值。     

利用两端电气量实现T型高压线路相间故障定位方法

采用分布参数建模,提出了一种利用2端电气量实现T型高压线路相间故障定位的方法。该方法利用保护测量到的电气量计算故障点电压,并在此基础上构造了故障定位函数,根据故障定位函数相位特性判断故障支路。在故障支路的故障点前后变化时,故障定位函数相位会发生唯一1次突变,相位突变点所对应位置即为故障点。采用分布参数建模,克服了分布电容的影响;算法设计中考虑了故障电压的影响,克服了负荷电流的影响;利用故障定位函数相位突变特性进行定位,克服了过渡电阻的影响。PSCAD /EMTDC仿真结果表明,该方法受故障位置、过渡电阻和负荷电流的影响很小,具有很高的测距精度。     

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.     

利用单端电流的同杆双回线准确故障定位研究

基于线路分布参数模型,提出了一种利用单端工频电流量的同杆双回线准确测距算法:通过同杆双回线解耦可以得到同向和反向分量,其中反向分量与系统参数无关,并且反向各序电流分布系数是只包含故障距离x的函数。再根据不同故障的反序电流、电压边界条件,可以给出各种双回线接地故障(单线三相故障和同名跨线故障除外)的测距算法。该算法原理上不受过渡电阻、系统阻抗、分布电容的影响。并且由于算法只利用电流量,从而不受电压互感器传变特性的影响。并从理论上证明了测距精度不受电流互感器特性的影响。测距方程求解不存在伪根,具有唯一解。仿真计算结果表明,该算法具有较高的测距精度,最大测距误差仅为0.15%,理论上能够满足高压和超高压输电线路的测距要求。     

非均匀同杆并架双回线路故障定位

针对非均匀的同杆并架双回线路,提出一种基于均匀传输线路分布参数模型的故障测距方法.该方法利用故障线路两端同步采样的电压和电流量,考虑了输电线路分布电容电流的影响,根据同杆线路发生单线或跨线故障时从故障点两侧各自计算的正序电压和负序电压之和相等的等量关系,然后利用相电压、电流与其零序分量之间的关系给出测距方案,进行精确故障测距.该方法的特点是考虑了非均匀同杆双回线的跨线故障,能够确定非均匀同杆双回线的单线故障以及跨线故障.PSCAD仿真结果表明,该测距方法对于非均匀同杆双回线的故障定位非常准确.并且所给出的故障测距方案不受负荷电流、过渡电阻大小、系统阻抗变化以及双回线拓扑结构等因素的影响,特别是该测距方法与地网无关,去除了双回线之间零序互感的影响.     

平行双回线两点故障测距算法的研究

以分布参数作为高压输电线路的模型,对平行双回线一回线上两点异相故障及两回线上两点故障提出了一种新的测距算法。该方法利用线路两端电压、电流的正序和负序分量,不需选代计算,并适用于一点故障情况。其测距精度不受系统阻抗变化、过渡电阻及不同步采样数据的影响。仿真计算表明该方法有效     

平行双回线两点故障测距算法的研究

以分布参数作为高压输电线路的模型,对平行双回线一回线上两点异相故障及两回线上两点故障提出了一种新的测距算法.该方法利用线路两端电压、电流的正序和负序分量,不需选代计算,并适用于一点故障情况.其测距精度不受系统阻抗变化、过渡电阻及不同步采样数据的影响.仿真计算表明该方法有效.     

使用输电线两端数据两点异相故障测距的研究

基于高压输电线路的分布参数模型,使用线路两端电压、电流的正序和负序分量,对高压输电线路两点异相故障提出了一种新的测距算法。该方法不必对两端数据进行同步采样,无需迭代计算,并适用于一点故障情况。其测距精度不受系统运行方式和过渡电阻的影响。仿真计算表明该方法是有效的     

基于序分量电压加权的双端故障定位算法研究

准确地定位故障点位置对特高压输电线路运行具有重要的意义。基于线路分布参数模型,提出一种采用双端非同步电气量的故障测距算法。该算法分别建立基于正序分量、负序分量和零序分量的测距方程,利用最小二乘技术构造以故障距离和位移相角为变量的序分量加权方程,采用牛顿迭代方法对加权方程进行求解确定故障位置。通过输电线路发生的不同故障类型来预设加权方程的初始权值,通过实际故障数据对初设权重进行修正,最终计算得到最优权重。利用PSCAD建立基于线路分布参数的交流特高压输电系统模型,通过设置不同故障验证该算法的适用情况。仿真结果表明,该算法程序实现简单,计算精度高。     

同杆架设双回线自适应故障测距研究

线路故障的快速、准确定位与诊断,是目前对同杆架设双回线在运行情况下进行故障定位需要解决的问题。以故障分析法为基础对用集中参数表示的同杆架设双回线的单线故障测距算法以及测距系统进行了研究。故障测距算法在参考双回线运行相关算法的基础上,推广到一回线停电检修和一回线单端三相跳闸运行方式。针对不同运行方式下不同故障类型分别推算了测距算法,并通过具体实例和设计的MATLAB程序验证了所推算法的正确性。同时,实例结果证明了所推算法简单易解,具有不受系统阻抗类型、过渡电阻、负荷电流等因素影响的特点。平行双回线运行方式和故障类型的判别结合相应的测距算法构成了完整的故障测距系统,从而使得测距系统具有自适应能力。该方法具有很好的工程应用价值。     

同杆并架双回线路行波传播特性的研究

该文用EMTP仿真研究了同杆并架双回线路上故障产生的行波特点及其传播规律：同杆并架双回线路的行波由6个模量构成，各种模量的色散情况相差较大：故障产生行波的色散较单回线路复杂；行波色散是造成故障测距误差大的重要原因：利用行波故障定位时要考虑采用多相行波数据。该文的研究结果对充分利用行波特点来进行行波保护和故障测距有非常重要的参考和实用价值。     

基于传输线方程的高压输电线故障测距仪的研究

介绍了基于传输线方程的单回线和平行双回线两种故障测距算法,该算法可以精确测量故障电阻。中还介绍了基于这两种算法研制的故障测距仪的软件和硬件,达到了采用单端信息进行高压输电线故障测距的目的。     

基于分布参数模型的高压输电线路单相接地故障单端测距方法

由于分布电容和过渡电阻的影响,现有单端阻抗法无法适用于高压输电线路单端故障测距。针对这一问题,采用分布参数模型建模,定义了参考位置操作电压计算式。分别给出了相位法定位函数和幅值法定位函数,经理论分析可知:当参考点位置位于故障点左侧或右侧时,电压定位函数具有不同的相位特性,其在故障点前后会发生唯一一次阶跃性突变;而所取的参考点与故障点重合时,电压定位函数幅值达到最小。在此基础上提出了适用于高压输电线路单相接地故障的单端相位测距法和单端幅值测距法。仿真结果表明,这2种方法受故障位置、过渡电阻和负荷电流的影响很小,高阻接地故障时依然具有很高的测距精度,因此都能够满足现场的应用要求。     

基于线路参数修正的同杆双回线故障定位方法

当电力系统在功率低频振荡等动态情况下发生故障时,电力信号的幅值和频率往往表现出一定的动态特性,然而目前大部分同杆双回线故障定位方法并未考虑这一因素。为此提出了动态条件下基于线路参数修正的同杆双回线故障定位方法,新方法拓展了传统的静态信号模型,建立时变的信号模型使其能正确表示信号的动态特性,并加入基于同步相量测量单元(phasor measurement units,PMUs)的动态同步相量测量算法估计的信号相量值,从而可以在动态条件下精确修正线路参数,最后通过牛顿迭代算法得到准确的故障距离。应用PSCAD/EMTDC软件模拟各种工况对算法进行验证,仿真结果表明:与传统的算法相比,经过线路参数修正的方法在动态条件下具有较高的故障定位精度,并且不受故障位置、过渡电阻、故障类型和故障初始角的影响。     

一种基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路故障测距方法

直流输电线路故障时,高频故障暂态信号将沿线路向两端传播,线路对故障暂态信号高频分量有衰减作用。研究双极特高压直流输电线路频率特性,得到特高压直流输电线路对高频量有衰减作用,线路越长,衰减作用越剧烈的结论。研究基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路单端故障测距原理,推导出故障点距测距装置安装点的距离公式,得到基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路单端故障测距原理难以准确实现直流输电点线路故障测距的结论。研究基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路双端故障测距原理,推导出故障点距测距装置安装点的距离公式,提出频带衰减概念,推导出基于频带衰减的故障距离计算公式。建立云广特高压直流输电系统实际参数仿真模型,对提出的基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路双端故障测距原理进行仿真验证,仿真测距结果有较高的准确度。     

基于函数幅值和线路等分法的双端故障定位研究

由于恶劣天气、外力破坏、绝缘老化、鸟害等原因,输电线路发生短路故障的概率很高。为了准确地找到故障位置和加快线路修复,提出了一种采用电压、电流数据的双端故障定位方法。该方法基于线路两侧不同步数据采用均匀传输线方程推导出新的故障定位函数,利用函数的幅值特性和线路等分法得到具体故障点或搜索范围。最后,MATLAB仿真与计算结果表明,提出的故障定位方法简单易行,定位结果(故障点和搜索范围)符合现场实际巡线需求,能克服过渡电阻和线路两侧数据不同步的影响,适用于各种短路故障类型。     

行波法在10kV铁路自闭/贯通线故障测距中的应用

作者介绍了输电线路行波法测距的原理,概述了铁路自闭/贯通线路的特点及其故障测距的研究现状,研究并分析了行波法在自闭/贯通线测距中应用的特殊性,即自闭/贯通线的线路结构、供电方式及负荷的影响,提出了将零模和线模分量相结合,用零模分量对故障点反射波和对端母线反射波进行识别,用线模分量进行测距的方法.并用PSCAD/EMTDC对其进行了建模及仿真分析.仿真结果表明,所提出的方法是可行的.     

应用于架空线路故障的并行退火单端测距算法

电弧闪络在架空输电线路故障中所占比例很高,而大多数的故障测距研究没有考虑到电弧的非线性特性,故提出一种应用于架空输电线路电弧故障的单端测距的算法。该算法用在工程界广为接受的M ayr模型为电弧建模,以计及故障电弧非线性特性引起的电压畸变,并且使用故障点电压积分值信息判断故障位置;在使用故障点电压特征信息基础上,将单端测距问题转化为优化问题,用并行退火算法快速有效地搜索出架空线路的故障点。仿真研究表明,该算法具有较高的测距精度。