基于神经网络的高压直流输电线路故障测距

输电线路故障行波频谱与故障距离之间存在数学关系,故利用故障行波频谱可以实现故障测距,且高压直流输电线路故障暂态过程具有更强的固有频率信号。鉴此,提取固有频率的幅值和频率作为样本属性,提出一种基于神经网络的高压直流输电线路故障测距算法。采用粒子群算法对BP神经网络的权值和阈值进行优化,提高了网络的训练效率,使其收敛速度加快。PSCAD和MATLAB仿真结果表明,该故障测距算法具有较高的可靠性和精确性。     

形态小波在输电线路故障测距中的应用

如何准确提取行波浪涌到达时刻,是输电线路行波测距领域中的一个重要研究课题。提出一种新的输电线路故障测距算法,该算法通过形态学算子构造非线性提升方案,从信号的时域上提取奇异点,能够较为快速和准确地定位奇异发生的时刻,适合应用于输电线路故障测距。仿真结果表明,基于提升方案的形态小波（MW）在进行输电线路故障测距时能够不受故障类型、故障点位置、过渡电阻和故障合闸角的影响,与传统的小波算法相比,具有算法量小和易于实现的特点。     

动态条件下的T形输电线路故障测距算法

当电力系统在功率低频振荡等动态情况下发生故障时,电力信号幅值和频率往往表现出一定的动态特性,影响了传统的T形输电线路故障测距算法的精度.因此,提出了动态条件下T形输电线路故障测距算法.该方法拓展了传统的静态信号模型,建立了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(PMU)的动态同步相量测量...     

基于PSO-ENN算法的高压直流输电线路故障测距

高压直流输电线路故障测距对保障输电线路安全稳定的运行具有十分重要的意义。为了提高故障测距的精度,利用故障频谱对线路故障进行测距分析,并且故障行波在传播过程中具有强烈的固有频率信号。因此,文中将固有频率主频以及2倍频的幅值和频率作为输入训练样本,将故障距离作为输出训练样本,提出一种基于Elman动态神经网络的高压直流输电线路故障测距算法,并采用粒子群(PSO)算法优化Elman神经网络的初始权值和阈值。最后,采用MATLAB软件进行仿真,结果表明该算法具有较高的收敛速度与测距精度,可以为高压直流输电线路故障测距提供理论支持。     

基于EMD 分解算法的长距离特高压输电线路接地故障定位

由于传统方法在长距离特高压输电线路接地故障定位中应用效果不佳,不仅定位结果相对误差较大,而且定位时间较长,无法达到预期的定位效果,因此提出基于EMD 分解算法的长距离特高压输电线路接地故障定位。利用电压传感器采集输电线路电压信号,通过EMD 分解算法对信号进行分解处理,提取信号时域特征,根据时域特征确定接地故障位置,以此实现基于EMD 分解算法的长距离特高压输电线路接地故障定位。经实验证明,设计方法定位结果相对误差在2m 以内,定位用时在1s 以内,在长距离特高压输电线路接地故障定位方面具有良好的应用效果。     

基于经验模态分解的直流输电线路故障识别方法

直流输电线路两端的平波电抗器和直流滤波器构成了直流输电线路的物理边界,该物理边界对高频分量具有很强的衰减作用。直流输电线路外部故障时,电压信号经过物理边界的衰减作用,电压波形极为平缓,经验模态分解后计算提取的特征幅频量较小;直流输电线路内部故障时,由于电压信号没有经过物理边界,电压波形起始陡峭,经EMD分解提取的特征幅频量大。据此,形成以经验模态分解为基础的直流输电线路故障识别算法。大量PSCAD仿真试验表明,所提方法可靠有效。     

同塔四回输电线路双端故障测距实用算法

基于输电线路的分布式参数模型,提出了一种适用于同塔四回输电线路差动保护装置的故障测距新算法。该算法首先对输电线路参数进行相模变换,选取相互独立的双端同向正序故障分量,依据输电线路双端口理论建立故障测距方程,从而得出精确的故障距离。该算法原理简单,计算量小,避免了一般测距算法需要计算双曲函数、超越方程、牛顿迭代法和搜索法的复杂过程。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该算法测距精度较高,且不受故障距离、过渡电阻、故障类型和两侧电源功角差的影响,有很强的工程实用价值。     

小波方法在超高压输电线行波故障测距中的应用

输电线路发生故障后将产生向变电站母线运动的行波，因此可以在母线处采集并记录故障电流行波，利用小波变换快速算法即可实现输电线路的精确故障测距。但由于输电线路故障电流信号中具有很强的突变信息，因此须用小波变换对实变信号进行奇异性检测，从而将奇异信号发生的时刻转换为故障距离。文章通过EMTP仿真计算及对结果的详尽分析，提出了一种利用小波变换模极大值的传播来计算故障距离的新方法。仿真试验表明了该方法具有较高的测距精度。     

基于GPS的输电线路故障测距方法的研究

在比较了各种输电线路故障测距方法的基础上,提出了基于全球定位系统(GPS)的双端同步采样故障测距算法.该方法利用GPS的秒脉冲信号来确保双端同步采样,并利用双端测距提供的硬件设备,采用线路参数在线估计算法,有效消除了由于线路参数不确定对测距精度的影响.介绍了基于GPS的输电线路故障测距系统的结构、工作原理、防干扰措施,以及双端故障定位的计算方法.这种测距算法具有计算简单、稳定性好、且无伪根识别的特点.仿真结果表明,该算法具有可靠性高、测距精度高的特点,完全不受故障类型、过渡电阻和系统参数的影响.     

适于多分支输电线路的故障支路判别算法

考虑输电线路出现多条分支的情况,文中提出一种适于多分支输电线路的故障支路判别算法,该算法仅采用线路两端的电流、电压测量值,利用故障附加分量建立一种故障计算指标;通过该计算指标与线路分支节点的比较,能有效判定故障所在区域范围,进而构建了一种故障支路判别算法。该算法能实现任意分支线路的故障支路判定,解决了传统双端测距原理的通用性问题。大量的PSCAD仿真结果验证了该算法的有效性,同时该算法不受故障类型、过渡电阻等因素影响。     

基于正序电流故障分量的输电线路故障检测

高压输电系统中传统后备保护定值整定困难,灵敏度易受到高阻接地、潮流转移等影响。文中提出了一种基于正序电流故障分量的输电线路故障检测算法。采用线路两端正序电流故障分量的矢量和幅值与矢量差幅值的比值作为线路的故障判断量,给出严格的公式推导,建立了故障检测的判据。理论分析了线路的故障判断量的分布特性,与本线路阻抗、两端背侧的系统等效阻抗、故障点位置的关系,证明了其与过渡电阻无关。在系统发生振荡时,将求解的故障定位值作为辅助判据。IEEE 39节点系统仿真实验表明,各类故障发生时所提算法均能够正确检测故障线路且不受故障位置、过渡电阻等影响,在非全相运行、负荷潮流转移时也能检测出故障线路,对两端数据的同步性要求不高。     

一种直流输电线路故障测距新原理

提出了一种新的直流输电线路双端故障测距方法。该方法建立在分布参数模型基础上,利用两端电压、电流量分别从两端计算沿线电压分布,并根据所计算的沿线电压分布在故障点处相等进行故障定位。该定位方法在时域中进行,所需数据窗短,计算简单,定位精度高。在输电线路仿真模型的选择上考虑了线路参数的频变特性,PSCAD和换流站录波数据的仿真结果表明,该方法能够对直流输电线路实现快速准确的故障定位。     

Fault impedance estimation algorithm for digital distance relaying

Fault impedance is one of the major parameters that must be estimated accurately in digital distance relaying application. In this paper, a new algorithm is proposed based on symmetrical components theory. The proposed algorithm has computational advantage over previously suggested symmetrical components based algorithms. A procedure for applying shunt fault conditions to the sequence equations to estimate fault impedance of the protected transmission line is discussed. The Alternative Transient Program (ATP) that is available on personal computers was used in evaluating the proposed algorithm. ATP models a power system and simulates many fault conditions on a selected transmission line. Fault data obtained were used in calculating fault impedance using the proposed algorithm. Fault impedance estimates were inserted in relay characteristics to determine suitability of the proposed algorithm for first zone distance protection. Sample results of these studies which show stable fault distance estimates are presented and discussed in the paper     

基于遗传算法的高压长线路双端故障测距研究

为提高高压长线路故障定位的准确度,提出了一种基于遗传算法的故障定位新方法。该方法基于线路分布参数模型,按照故障线路两端沿线向对端推得的故障点电压幅值相等的原则列写故障测距方程,并通过相量法对电压分布函数的单调性进行分析,得到伪根判别法则的数学表达式;引入遗传算法求解故障测距方程,采用群体搜索和多父体重组策略,自适应和容错能力强且能够保证解群搜索的遍历性和快速性;在一次搜索中算法可求得故障距离的多个解,有利于伪根的判别。ATP仿真结果和实际应用证明了该方法不受过渡阻抗、故障类型及不同步角的影响,计算速度快且精确度高。     

利用两端非同步电流的同杆双回线故障定位研究

提出一种利用双端非同步电流实现同杆双回线故障定位的时域方法.根据双回线环流网两端电压为零的特点,用电流量计算环流网的沿线电压分布;在设定的双端数据不同步时间范围内,通过数据移动进行数据同步匹配搜索;根据数据同步时由两端电流计算得到的沿线电压分布在故障点处差值最小的原理,构造测距算法实现测距.采用分布参数线路模型,该算法可适用于高压长距离输电线.ATP仿真表明该测距算法精度高,不受故障类型和过渡电阻影响.     

高压输电线路双端故障测距新算法

基于故障点电压幅值相等的双端故障定位方法,由于两端采样数据不同步会存在伪根判别问题。分析两端数据不同步时伪根产生的原因,并利用故障分量电压分布规律,提出基于故障分量不存在伪根判别问题的简单迭代定位方法,证明了该方法收敛性和惟一性。该方法采用线路分布参数模型,不受线路分布电容影响,计算简单。通过仿真验证该方案收敛速度快．不受过渡电阻、故障初始角、两端采样数据不同步等因素的影响,测距精度高。     

基于整个输电网的电压行波故障定位算法

在双端电压行波定位的基础上,提出了一种基于整个输电网的行波故障定位算法,该算法在某一条线路故障后每个变电站均记录电压行波到达该站的时间,然后由主站根据整个输电网中各变电站所有的时间信息进行融合处理和容错分析,从而在某一台定位装置故障、启动失灵或时间记录错误后仍能进行精确定位。仿真结果表明,该算法具有很强的容错性和很高的定位精度。     

基于在线计算线路分布参数的故障定位方法

为了提高测距精度,提出了一种不需要双端电压电流同步测量的分布参数模型故障测距算法。该算法根据故障后沿线电压的分布规律,在不要求双端数据同步时,利用线路两端故障前电压和电流相量在线计算线路参数;使用一维搜索方法算出故障点的位置,其具体测距算法是采用前置带通滤波器与全波傅氏算法相结合的滤波算法以提取相当精确的基频分量。仿真计算表明,该算法估算线路参数和故障距离较准确,无需解长线方程,且不受故障类型、线路参数变化和系统运行方式、过渡电阻等因素影响。     

基于行波理论的补偿电压突变量选相元件

为了配合高速保护,提出了一种新型的基于行波理论的相间补偿电压突变量选相元件,利用测量点的方向行波,根据输电线路的分布参数模型,采用行波传播方程计算正方向线路上补偿点的电压,并用该补偿电压构成相间电压突变量选相元件.该算法直接用采样数值进行计算,选相速度很快,适用于各种高速保护.讨论了该选相元件的原理,并通过仿真验证了该算法的正确性.     

基于故障区域搜索的配电网故障定位算法

提出了一种基于故障区域搜索的配电网故障定位算法,该算法仅需要在有限的开关处安装测点。首先,由多代理系统(MAS)利用上、下级代理(Agent)之间的配合搜索出故障关联区段,然后,根据故障区域相对于分布式电源(DG)的位置,分别由相应的Agent在选定的故障关联区段上利用阻抗法计算故障距离。若故障发生在DG上游,则由主站Agent利用本地测量信息和DG接入点的同步测量信息计算故障距离;若故障发生在DG下游,则由DG接入处的线路执行Agent仅利用本地测量信息计算故障距离。该算法对故障点的判别能够适应配电网分支较多的情况且计算速度较快,同时不依赖于大量数据的长距离传输。在MATLAB中的仿真结果表明,该算法在过渡电阻较大的情况下,仍能保证误差距离在可接受范围内。