基于微分算子逼近的单端故障测距新原理

利用微分算子的代数逼近,将线路的电报方程进行变换解耦,得到时域内电压、电流随距离分布的解析解,发现线路沿线分布电压的差分在一个时间段内的能量在故障点呈现最小值,据此构造了新的故障测距函数。通过证明,利用单端量计算得到的“虚假”电压分布与真实电压有相同的分布规律。进而提出了一种基于微分算子逼近的单端故障测距新原理。同时,详细阐述了三相故障测距新算法。EMTP仿真验证了单端故障测距新原理的准确性和正确性。     

利用故障线路暂态波形的新型故障测距方法

分析了故障暂态电流行波的基本理论,在此基础上提出了一种新的单端行波故障测距原理,即利用故障线路暂态行波的现代行波故障测距原理,并将其划分为2种运行模式,标准模式下的原理是利用在线路测量端感受到的由本端分闸初始行波浪涌形成的第1个正向行波浪涌与其在故障点反射波之间的时延计算测量点到故障点之间的距离,而扩展模式下是利用在线路测量端感受到的由对端分闸初始行波浪涌透过故障点到达本端时产生的第1个正向行波浪涌与其在故障点反射波之间的时延计算测量点到故障点之间的距离,理论分析和实测波形分析均表明该原理是可行的,并可以同时适用于永久性故障和瞬时性故障,而且不受电压过零故障的影响,在标准模式下还不受线路对端母线反射波的影响,从而克服了现有单端行波故障测距原理所存在的不足.     

高压输电线路单端故障测距新方法

提出了一种新的单端故障测距的方法,根据故障发生后的故障附加网络,利用单端故障电压电流计算沿线故障电压对距离的导数,然后再求其范数在线路上的分布,根据其分布特点确定故障点的位置,实现测距。仿真证明该新方法具有较高的准确度和稳定性。     

高压输电线路单端故障测距新方法

提出了一种新的单端故障测距的方法,根据故障发生后的故障附加网络,利用单端故障电压电流计算沿线故障电压对距离的导数,然后再求其范数在线路上的分布,根据其分布特点确定故障点的位置,实现测距.仿真证明该新方法具有较高的准确度和稳定性.     

利用故障线路暂态波形的新型故障测距方法

分析了故障暂态电流行波的基本理论,在此基础上提出了一种新的单端行波故障测距原理,即利用故障线路暂态行波的现代行波故障测距原理,并将其划分为2种运行模式,标准模式下的原理是利用在线路测量端感受到的由本端分闸初始行波浪涌形成的第1个正向行波浪涌与其在故障点反射波之间的时延计算测量点到故障点之间的距离,而扩展模式下是利用在线路测量端感受到的由对端分闸初始行波浪涌透过故障点到达本端时产生的第1个正向行波浪涌与其在故障点反射波之间的时延计算测量点到故障点之间的距离,理论分析和实测波形分析均表明该原理是可行的,并可以同时适用于永久性故障和瞬时性故障,而且不受电压过零故障的影响,在标准模式下还不受线路对端母线反射波的影响,从而克服了现有单端行泼故障测距原理所存在的不足。     

基于故障距离区间的混联线路单端行波测距

架空线–电缆混联输电线路发生故障时,单端故障行波难以辨识,无法直接用以定位故障点。为提升单端量测距的实用性,提出一种基于故障距离区间的混联输电线路单端行波故障测距方法。首先,利用基于单端工频量的逐段推演故障区段法,初步划定故障距离区间,并通过在线估算对端等值阻抗以确保所划定的区间的正确性;然后,分析划定的区间内的行波传播规律,构建故障点精确定位方法,针对区段连接点邻域内故障的特殊场景,提出连接点故障识别判据和故障区段判据;最后,通过剔除待辨识波头所在区间内的干扰波确保算法精度和可靠性。仿真结果表明,该方法测距精度高,不存在区段连接点邻域测距死区,通用于多段混联输电线路,具备较高的实用价值。     

行波法与阻抗法结合的综合单端故障测距新方法

提出了一种基于小波变换模极大值的行波法与阻抗法相结合的单端故障测距方法。首先用行波法进行单端故障测距,利用故障点的反射行波与入射行波到达测量端的时间差计算故障距离。行波法不用区分故障点的反射波和对端母线的反射波以及相邻线路的折射波,故得到多个测距结果,再用单端阻抗法对行波法测距结果进行筛选,选择最接近的一个结果作为最终测距结果。仿真计算表明,所述测距方法不受故障类型、系统运行方式等因素影响,鲁棒性较强。     

基于可信度加权的线路故障测距方法

提出了一种基于可信度加权的线路故障测距方法。首先利用电抗分量进行单端阻抗测距以减小过渡电阻对测距精度的影响,通过单端阻抗测距结果确定单端行波测距中故障点反射行波到达时刻的大致范围,解决线路后半段故障时单端行波测距无法准确测距的缺陷;再对单端阻抗测距、双端阻抗测距、单端行波测距、双端行波测距进行可性度评估,并加权计算得出综合的测距结果,提高测距精度。可信度评估依据包括线路通道状态、过渡电阻大小、故障位置等。仿真计算表明,文中提出的基于可信度加权的线路故障测距方法鲁棒性强、测距精度高,不受故障类型、线路通道状态等因素影响。     

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,筛选最接近该距离的小波模极大值以确定故障点反射波头并进行精确测距.算例结果证明了该方法的有效性.     

基于波前陡度的直流输电线路单端行波测距方法

针对直流输电线路单端行波测距故障点反射波波头识别困难,利用直流线路过电压吸收电容接地端互感器二次侧电流间接获取线路故障行波,基于直流线路故障初始行波波前陡度和故障距离的关系,结合EMD分解IMF1模极大值故障波头标记,提出了故障点反射波头的自动识别方法。对单端故障行波数据进行EMD分解,利用IMF1模极大值标记各波头到达测量端故障的时刻;根据线路故障初始波头波前陡度计算初步故障距离,从已标记的波头中筛选与该距离最接近的模极大值点,确定故障点反射波,实现单端行波自动测距。在PSCAD/EMTDC中建立了±500 kV直流线路仿真模型,结果表明,所提算法能有效识别故障点反射波,在不同故障条件下算法具有较好的适用性。     

A novel principle of single-ended fault location technique for EHV transmission lines

A new fault location principle using one terminal voltage and current data for EHV transmission lines is described in this paper, which is based on distributed parameter line model, breaking through the traditional single-ended fault location ideas. The voltage profile along the healthy line could be calculated using single-ended voltage and current data; however, the voltage profile behind the fault point is not true for a faulted line. Even though, notice the fact that the norm value of derivative function of the "fictitious profile" to distance is minimum at fault point, based on which the fault location function is constructed. The numerical algorithm is also described; this principle is proved by EMTP simulations to be immune to fault resistance, fault types, and fault inception angle. Theoretically, the accuracy of the principle is proportional to the sampling rate of the locator.     

特高压直流输电线路接地极线路高阻故障测距方法研究

直流接地极线路不同于直流输电线路,其在正常运行下,电压电流的值均很小,且极址点是通过阻值很小的过渡电阻接地,因此接地极线路精确定位是故障测距的难点。理论分析和仿真表明,当接地极线路发生接地故障,且接地点电阻大于或等于极址电阻时,流入故障点的电流很小,利用沿线电压分布推导得到的故障点电压不再是电压在线路上分布的最小值,而极址点电压是沿线电压分布的最小值。因此根据故障点电压相等来构造测距函数的测距原理存在不足之处。利用极址点电压相等构造测距函数,提出一种基于故障录波数据的耐受高阻接地的直流接地极线路故障测距新方法。大量仿真表明,该算法可以实现接地极线路的精确定位,对采样率要求不高,便于工程实际运用。     

一种新的单端行波测距方法

传统的单端行波测距方法存在远端故障测距不准确的问题。提出一种新的单端行波测距方案,其基本原理是故障点故障前电压与故障后初始行波电压相位差为 ,两者相关系数绝对值为1。通过测量点处故障前电压电流和故障后电压电流可以求出故障后初始行波和线路各点处的故障前电压。将各点处的故障前电压与所求初始行波进行相关性计算,得出相对应的相关系数的绝对值。在这些相关系数的绝对值中,数值最大且为1的点即为故障距离。与传统的行波测距方案相比,其测距具有单一值,远端故障也能准确测距。     

A new PMU-based fault location algorithm for series compensatedlines

This paper presents a new fault location algorithm based on phasor measurement units (PMUs) for series compensated lines. Traditionally, the voltage drop of a series device is computed by the device model in the fault locator of series compensated lines, but when using this approach errors are induced by the inaccuracy of the series device model or the uncertainty operation mode of the series device. The proposed algorithm does not utilize the series device model and knowledge of the operation mode of the series device to compute the voltage drop during the fault period. Instead, the proposed algorithm uses two-step algorithm, prelocation step and correction step, to calculate the voltage drop and fault location. The proposed technique can be easily applied to any series FACTS compensated line. EMTP generated data using a 30-km 34-kV transmission line has been used to test the accuracy of the proposed algorithm. The tested cases include various fault types, fault locations, fault resistances, fault inception angles, etc. The study also considers the effect of various operation modes of the compensated device during the fault period. Simulation results indicate that the proposed algorithm can achieve up to 99.95% accuracy for most tested cases     

10kV区域补偿型动态电压补偿器的补偿选线研究

提出了区域型动态电压补偿器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)的设计思想,介绍了该DVR的主电路拓扑、电压跌落检测算法、参考电压计算方法和脉冲调制方法。基于目标变电站及馈线下不同负荷类型,根据不同负荷类型对电压暂降的敏感性,提出了确定区域补偿型DVR接入位置的馈线选择原则,以某变电站为例说明了具体的选线方法。仿真分析了不同故障类型下DVR的补偿效果,验证了其设计的有效性和合理性。     

基于线模行波突变的配电网全架空线路单相接地的多端检测定位新方法

针对配电网单相接地故障,提出了两种有效的故障定位方法。离线状态下,先后在线路的首端和末端向三相注入相同的高压脉冲,并分别在首末端采集线模电压信号的双端注入法。在线路首端向三相注入相同的高压脉冲,并在首端、末端和必要的二级分支末端检测线模电压信号的单端注入多端检测法。两种方法都利用了线模电压首个非零突变点对应时刻与故障点到测量点之间距离的关系进行综合定位。通过理论推导,PSCAD仿真和Matlab分析,证明了单端注入法比双端注入法效率更高,同时单端注入多端检测法能准确定位故障。     

不同电压等级同杆并架多回线路的故障定位

基于分布参数模型,提出了一种不同电压等级的同杆并架多回线路故障测距方法：利用两端同步的电压和电流的正序分量,根据均匀传输线方程从线路两端分别推导出故障点处的正序电压,进而得出故障测距公式。所提出的故障测距方法只需用到线路两端的电压电流的正序分量,消除掉耦合线路之间零序互感对测距的影响。该算法原理上不受过渡电阻、系统阻抗、分布电容以及故障种类的影响,解决了在不同电压等级的同杆线路中精确故障测距问题。PSCAD仿真证明该方法定位精度高,不受过渡电阻及故障类型的影响。     

基于异常点剔除的高压直流输电线路故障定位算法

针对现有直流线路时域故障定位算法采用精确线路模型以及固定数据窗存在的不足,提出一种基于异常点剔除的时域故障定位算法。该算法依据在故障点处从两端计算得到的沿线电压分布具有差值最小的特点,充分利用故障后的暂态数据,采用冗余数据窗移动,通过故障定位函数测量得到多个定位结果,将得到的多个定位结果作为数据集,采用统计学中的基于距离的异常数据处理方法将数据集中的异常数据剔除,进而得到最终的定位结果。基于PSCAD/EMTDC搭建云南-广东±800 kV双极直流输电系统模型对所提算法进行了验证分析,结果表明所提算法实现原理简单,在直流线路全长范围内能实现准确故障定位,充分利用故障后的暂态数据,有效地提高了故障定位精度和可靠性。