基于单端电流量的同杆双回线故障定位方法

提出了一种基于同杆双回线单端电流量的故障测距方法.在故障状态下,双回线可以分解成同向网和环流网,其中环流网只与双回线有关,且两端电压为零.根据双回线环流网的特点,只需电流量就可求取环流网中的电压分布.因为双回线环流网中的行波具有两端母线处反射强、故障点反射弱的特点,所以可以根据环流网中行波首次到达测点的时刻为起点,由前行波和反行波电压的最强叠加点所处的时刻和位置进行故障定位.仿真验证表明该方法定位精度高,不受过渡电阻影响.     

基于单端电流量的同杆双回线故障定位方法

提出了一种基于同杆双回线单端电流量的故障测距方法。在故障状态下,双回线可以分解成同向网和环流网,其中环流网只与双回线有关,且两端电压为零。根据双回线环流网的特点,只需电流量就可求取环流网中的电压分布。因为双回线环流网中的行波具有两端母线处反射强、故障点反射弱的特点,所以可以根据环流网中行波首次到达测点的时刻为起点,由前行波和反行波电压的最强叠加点所处的时刻和位置进行故障定位。仿真验证表明该方法定位精度高,不受过渡电阻影响。     

基于双回线环流的时域法故障定位

该文提出了一种利用双端电流量实现双回线故障定位的时域测距算法。该算法利用双回线环流网与两侧系统无关且两端电压为零的特点，只用线路两端的电流量，就可计算出环流网的沿线电压分布，并根据从两端计算得到的电压分布差值在故障点处最小的原理实现测距。由于避免了使用电压量，故该测距原理不受电容式电压互感器(CVT)不能传变高频电压暂态信号的限制，该算法能够利用故障全过程的任何一段数据实现测距，且该算法所需数据窗短，只要略大于被测线路传输时问的2倍即可。该算法采用分布参数线模，克服了忽略线路电容带来的误差，适用于高压长距离输电线。仿真结果表明：测距误差将小于0．15km，且测距精度不受故障类型和过渡电阻的影响。     

同杆双回线环流量的行波特点 宋国兵,索南加乐

对存在复杂耦合关系的同杆双回线分解成解耦的同向模网和环流模网的过程进行了理论推导,得到的双回线环流模网具有不包含双回线以外的系统且两端电压为零的特点,该特点使得环流网成为双回线最佳的故障定位网络,从而使复杂的双回线测距简单化。通过对比单相接地故障时双回线环流网与双回线故障线的α模行波的仿真波形,得出了双回线环流量行波与双回线路以外系统无关,且在两端母线处的反射最强而在故障点的反射较弱等特点。这些特点使得基于双回线环流量的单端行波测距具有双端测距效果。为环流量行波用于同杆双回线测距奠定理论基础。     

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.     

同杆双回线环流量的行波特点

对存在复杂耦合关系的同杆双回线分解成解耦的同向模网和环流模网的过程进行了理论推导,得到的双回线环流模网具有不包含双回线以外的系统且两端电压为零的特点,该特点使得环流网成为双回线最佳的故障定位网络,从而使复杂的双回线测距简单化.通过对比单相接地故障时双回线环流网与双回线故障线的α模行波的仿真波形,得出了双回线环流量行波与双回线路以外系统无关,且在两端母线处的反射最强而在故障点的反射较弱等特点.这些特点使得基于双回线环流量的单端行波测距具有双端测距效果.为环流量行波用于同杆双回线测距奠定理论基础.     

基于RL模型的双回线单端时域法故障定位

提出了一种基于双回线单端电气量的RL模型时域法故障定位方法。该方法是建立在集中参数模型基础上,利用单端电压电流通过微分方程计算故障相的沿线电压,根据故障边界条件,用环流电流来计算故障电流,再根据故障支路的电压电流关系进行故障定位。由于该定位方法在时域中进行,所需数据窗短,计算量小。利用分布参数模型的故障数据对该方法进行仿真验证,结果表明具有实用价值,并给出了提高定位精度的措施。     

计及系统参数和负荷电流影响的故障测距方法

单端测距由于其独特优势而广泛应用于线路故障测距中。为简化运算，常规单端测距对系统参数等做了近似假设，测距精度会受到一定程度的影响。对常规单端测距算法进行分析，找出影响测距精度的因素，提出一种计及系统参数和负荷电流影响的测距方法。首先根据叠加原理实时计算系统阻抗，并利用系统阻抗和线路阻抗计算故障电流分配系数；再利用故障前后电流变化量计算保护安装处故障电流分量，进而结合电流分配系数计算故障点故障电流；然后根据基尔霍夫电压定律得到关于故障位置系数和过渡电阻两个未知数的复数方程，求方程的解并去除伪根。该方法实时计算系统阻抗，并消除负荷电流的影响，同时考虑了双回线邻线互感的影响。通过MATLAB仿真分析，验证本文提出的改进测距算法能有效提高测距精度。     

基于RL模型的双回线单端时域法故障定位

提出了一种基于双回线单端电气量的RL模型时域法故障定位方法.该方法是建立在集中参数模型基础上,利用单端电压电流通过微分方程计算故障相的沿线电压,根据故障边界条件,用环流电流来计算故障电流,再根据故障支路的电压电流关系进行故障定位.由于该定位方法在时域中进行,所需数据窗短,计算量小.利用分布参数模型的故障数据对该方法进行仿真验证,结果表明具有实用价值,并给出了提高定位精度的措施.     

高压输电线路单端测距新原理探讨

突破了传统的利用工频分量的单端测距概念和利用初始行波与故障点反射行波到达测量点的时间差进行单端测距的概念,提出了一种新的单端故障测距原理。该原理利用单端电压电流计算沿线电压对距离导数的范数在线路上的分布进行故障点的定位。通过对故障线路的分析发现,利用单端量对全线路的电压分布进行计算,其结果在故障点后方,是“虚假”的,但这个“虚假”的电压分布对距离的导数与真实的电压分布对距离导数有相似的变化规律。同时还发现,故障线路上电压对距离导数的范数（有效值）在故障点呈现最小值,那么,利用单端量计算的电压分布导数的范数最小值点就是故障点,EMTP对该原理的初步仿真证明,该算法具有比较高的准确度,但还有一些问题需要进一步的研究。     

不受TV和TA传变特性影响的同杆双回线故障定位方法

通过对双回线环流网沿线电压分布的频域表达,推导出基于两端电流量的双回线故障定位方法其能够准确定位故障的前提是两端电流量从一次到二次的传变具有相同的传递函数。由此可得到如下结论:当两端电流互感器(TA)具有相同的频率特性时,可获得精确故障定位;当两端TA传变能力不同时,可以通过选择二者具有相同频率特性的频带或者通过补偿来实现精确故障定位;且单频率信号也能用来进行故障定位。仿真和现场录波数据验证了结论的正确性。     

Parallel transmission lines fault location algorithm based on differential component net

This paper presents a novel time-domain fault location algorithm for parallel transmission lines using two terminal currents. Parallel transmission lines with faults can be decoupled into the common component net and differential component net. Since the differential component net is only composed of the parallel lines and its terminal voltages equal zero, the proposed algorithm is based on the fact that the difference between voltage distributions, calculated from two terminal currents, is the smallest at fault point. To be practical, unsynchronized data and the transient transferring ability of the current transformer are taken into consideration. The algorithm needs a very short data window, and any segment of current data can be used to locate faults. The proposed algorithm is verified successfully using the simulation data generated by the frequency-dependent line model of the Alternative Transients Program and the field recording data provided by traveling-wave fault locators. Locating results show the satisfactory accuracy of the algorithm for various fault types, fault distances, and fault resistances.     

基于神经网络的自适应距离保护研究

超高压输电线路的距离保护必须具备足够的对过渡电阻的反应能力。在双侧电源条件下,过渡电阻可能造成保护范围的伸长或缩短。提出了神经网络距离保护算法,通过对样本的学习来获得保护的动作特性,具有内在的对过渡电阻和系统运行方式的自适应性。该算法已在一实际的５００ｋＶ系统输电线路上仿真实现,考虑单相接地故障和Ｉ段保护,在设计的９０％保护范围内具有稳定良好的保护性能。     

同塔双回线电弧故障单端测距算法

高压输电线路的短路故障多伴随有电弧,针对目前众多故障定位算法中没有考虑过渡电阻的非线性特性的现状,提出了一种使用单端电气量进行故障测距的算法,该算法首先将耦合双回线解耦为同向量和反向量,根据反向量序网两端电压为零的特点,仅利用单侧电流推导故障点处的电压和电流,然后根据电弧故障电压、电流的转移特性构造测距方程,并利用最小二乘方法求解,实现故障测距。该算法使用了最小二乘方法得到故障距离,不需要输入对端系统等值阻抗,从理论上保证了该算法具有较高的测距精度。该算法理论分析简单,电磁暂态程序ATP仿真结果表明该测距算法有效、精度高。     

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。     

An accurate fault location algorithm for parallel transmission lines using one-terminal data

An accurate fault location algorithm for parallel transmission lines, using fundamental frequency components of post-fault voltage and current measured at one terminal, is described in this paper. Parallel transmission lines can be decoupled into the common component net and differential component net. In differential component net, the current distributing coefficient is a function of fault distance, and the differential component current at the fault point can be expressed in terms of the current at the local terminal. Therefore, for asymmetrical faults, the phase fault current can also be expressed as a function of local terminal current and fault distance. With the fault boundary conditions for a given fault type, the fault location equations can then be derived. Based on distributed parameter line model, the proposed algorithm achieves superior locating accuracy, with mutual coupling between circuits, source impedance and fault resistance having very little influence on the locating accuracy. The performance of new algorithm is verified by computer simulation results for transposed and non-transposed lines.     

A Fault Location Algorithm for Two-End Series-Compensated Double-Circuit Transmission Lines Using the Distributed Parameter Line Model

A new fault location algorithm for two-end series-compensated double-circuit transmission lines utilizing unsynchronized two-terminal current phasors and local voltage phasors is presented in this paper. The distributed parameter line model is adopted to take into account the shunt capacitance of the lines. The mutual coupling between the parallel lines in the zero-sequence network is also considered. The boundary conditions under different fault types are used to derive the fault location formulation. The developed algorithm directly uses the local voltage phasors on the line side of series compensation (SC) and metal oxide varistor (MOV). However, when potential transformers are not installed on the line side of SC and MOVs for the local terminal, these measurements can be calculated from the local terminal bus voltage and currents by estimating the voltages across the SC and MOVs. MATLAB SimPowerSystems is used to generate cases under diverse fault conditions to evaluating accuracy. The simulation results show that the proposed algorithm is qualified for practical implementation.     

Numerical algorithm for overhead lines arcing faults detection anddistance and directional protection

In this paper, an overhead lines protection numerical algorithm, based on one terminal data and derived in the time domain, is presented. The fault location, direction and its nature (arcing or arcless fault) are estimated using the least error squares technique. The faulted phase voltage is modeled as a serial connection of fault resistance and arc voltage, offering more sophisticated line protection. The algorithm can be applied for both ordinary and the high impedance faults detection, distance protection, intelligent autoreclosure, as well as for the purpose of directional relaying. The approach presented does not require the line zero sequence resistance as an input datum. The algorithm is derived for the case of the most frequent single-phase to ground unsymmetrical faults. The results of algorithm testing through computer simulation are given. The influence of remote infeed, fault resistance, higher order harmonies, power system frequency, network topology, line parameters and other factors are investigated and systematically presented. Finally, an example of real life data processing is given