计及短线路同杆并架双回线的输电网混合状态估计

提出计及短线路同杆并架双回线参数不对称的输电网精确快速混合状态估计模型及算法。首先通过机理分析获得导致输电网采用单相状态估计进行包括短线路不换位同杆并架双回线估计时,短线路不换位同杆并架双回线中无功功率估计与其实际量测值偏差大的原因:双回线之间因自感和互感不相等导致参数不对称;并用仿真方法分析其传输功率差的影响因素。基于所得到的上述原因,提出实现输电网中短线路不换位同杆并架双回线无功功率准确估计须采用三相状态估计方法。进而提出基于Π型等效接口的输电网单三相混合状态估计的快速算法及Π型等效接口位置自动确定策略。采用IEEE118系统对模型的机理、模型及算法的可行性和有效性进行分析验证。     

同杆并架双回线T形线路故障测距算法研究

基于输电线路不平衡的分布参数模型,对三侧为同杆并架双回线的T形线路,提出利用线路三端电气量的同杆双回线故障测距算法。并且该算法还研究了三侧为同杆并架双回线的T形线路故障支路的判别方法。经仿真验证该算法的正确性和高精度,并且算法不受过渡电阻的影响。     

基于改进无迹卡尔曼滤波的短线路同杆并架双回线参数辨识

由于短线路同杆并架双回线通常不采用换位架设,存在线路参数不对称以及参数难以估计的问题.针对该问题,提出了一种基于改进无迹卡尔曼滤波法的短线路同杆并架双回线的参数辨识方法.首先根据短线路同杆并架双回线的特点,建立对应的阻抗模型、导纳模型和量测方程.然后根据量测误差修正量,在线校正量测值和误差方差阵补偿量测噪声.相比于其他...     

输电线路零序参数的在线自适应IGG抗差辨识方法

针对实测相量量测单元(phasor measurement unit,PMU)数据存在随机量测噪声甚至不良偏差数据,导致线路参数辨识精度降低;不同线路量测误差不同导致算法适应性差的实际问题,提出了一种线路零序参数在线自适应抗差辨识方法:首先,建立了单回线、同杆并架双回线零序参数辨识模型,并基于线路两侧零序电压、电流相量数据构建了单回线/同杆并架双回线线路方程,对方程进行虚实部解耦,形成传统最小二乘辨识模型所需线性关系;其次,将结合期望和标准差的中位数估计的自适应"三段式"IGG(Institute of GeodesyGeophysics,Chinese Academy of Sciences)抗差最小二乘法应用于零序参数辨识,其可自动将量测数据划为保权的正常数据、降权的可疑数据和弃用的淘汰数据,实现不同误差情况下的自适应抗差辨识;再次,采用单相跳闸后至重合闸成功之前这一时段的数据完成输电线路零序参数在线辨识,并给出了适应单回线和双回线的零序参数辨识方案;最后,仿真验证了所提方案的抗噪及抗差能力,并通过采用PMU实测数据的实际单回线、同杆并架双回线零序参数辨识,说明了文中方法的工程实用性。     

基于在线参数计算的同杆双回线的自适应故障测距

提出一种新的基于相量测量单元 (PMU)在线计算输电线路参数的同杆双回线故障测距的自适应算法。该算法利用PMU装置获得同杆双回线路两端的电压和电流相量,在线路正常运行时,在线计算同杆双回线的正序参数,并将该参数用于故障测距,解决了线路实际运行参数与电力局提供参数的不同,线路参数在运行过程中由于过负荷,区外故障等原因引起线路参数的变化所导致的测距精度问题。通过故障前后线路两端的采样数据获取突变的同序正序分量,计算线路两端的等效系统阻抗,解决了线路故障前系统运行方式的不确定性所引起的测距误差。大量的EMTP仿真计算结果表明,该测距算法能自适应系统运行方式的变化,不受故障点过渡电阻、故障类型、故障距离等因素的影响,具有很高的测距精度。     

基于在线参数计算的同杆双回线的自适应故障测距

提出一种新的基于相量测量单元(PMU)在线计算输电线路参数的同杆双回线故障测距的自适应算法.该算法利用PMU装置获得同杆双回线路两端的电压和电流相量,在线路正常运行时,在线计算同杆双回线的正序参数,并将该参数用于故障测距,解决了线路实际运行参数与电力局提供参数的不同,线路参数在运行过程中由于过负荷,区外故障等原因引起线路参数的变化所导致的测距精度问题.通过故障前后线路两端的采样数据获取突变的同序正序分量,计算线路两端的等效系统阻抗,解决了线路故障前系统运行方式的不确定性所引起的测距误差.大量的EMTP仿真计算结果表明,该测距算法能自适应系统运行方式的变化,不受故障点过渡电阻、故障类型、故障距离等因素的影响,具有很高的测距精度.     

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.     

同杆并架双回线准确参数未知时的故障测距新算法

比较分析了各种主要的测距算法,并在此基础上提出了一种同杆并架双回线的故障测距新算法。算法采用分布参数线路模型,利用了双端数据和六序分量法,并考虑了对不准确线路参数识别的问题。EMTP仿真表明了该算法的正确性和有效性,测距精度较高,不受故障过渡阻抗、负荷电流和系统运行方式的影响,不需要双端数据同步,对不准确的线路参数具有较好的自适应能力。该算法具有工程实用价值。     

双回线保护方案探讨

目前在220 kV系统中同杆并架双回线广泛存在,同杆并架双回线的保护配置要考虑一些以往非同杆并架双回线的问题,结合河北南网线路保护装置及通道的具体情况,对220 kV龙崇同杆并架线路保护配置方案进行了分析比较和方案论证,提出了可行的保护解决方案,并针对保护专用和复用通道进行了技术、经济分析比较,对开关与CT之间死区故障的快速切除、同杆并架双回线的重合闸等有关问题,提出了解决方案。     

双回线保护方案探讨

目前在220 kV系统中同杆并架双回线广泛存在,同杆并架双回线的保护配置要考虑一些以往非同杆并架双回线的问题,结合河北南网线路保护装置及通道的具体情况,对220 kV龙崇同杆并架线路保护配置方案进行了分析比较和方案论证,提出了可行的保护解决方案,并针对保护专用和复用通道进行了技术、经济分析比较,对开关与CT之间死区故障的快速切除、同杆并架双回线的重合闸等有关问题,提出了解决方案.     

Fault location of untransposed double-circuit transmission lines based on an improved Karrenbauer matrix and the QPSO algorithm

Some double-circuit transmission lines are untransposed, which results in complex coupling relations between the parameters of the transmission lines. If the traditional modal transformation matrix is directly used to decouple the parameters, it can lead to large errors in the decoupled modal parameter, errors which will be amplifed in the fault location equation. Consequently, it makes the fault location results of the untransposed double-circuit transmission lines less accurate. Therefore, a new modal transformation method is needed to decouple the parameter matrix of untransposed double-circuit transmission lines and realize the fault location according to the decoupled modal parameter. By improving the basis of the Karrenbauer matrix, a modal transformation matrix suitable for decoupling parameters of untransposed double-circuit transmission lines is obtained. To address the diffculties in solving the fault location equation of untransposed double-circuit transmission lines, a new fault location method based on an improved Karrenbauer matrix and the quantum-behaved particle swarm optimization (QPSO) algorithm is proposed. Firstly, the line parameter matrix is decomposed into identical and inverse sequence components using the identical-inverse sequence component transformation. The Karrenbauer matrix is then transformed to obtain the improved Karrenbauer matrix for untransposed double-circuit transmission lines and applied to identical and inverse sequence components to solve the decoupled modal parameter. Secondly, based on the principle that voltage magnitudes at both ends are equal, the fault location equation is expressed using sequence components at each end, and the QPSO algorithm is introduced to solve the equation. Finally, the feasibility and accuracy of the proposed method are verifed by PSCAD simulation. The simulation results fully demonstrate that the innovative improvement on the basis of the traditional modal transformation matrix in this paper can realize the modal transformation of the complex coupling parameters of the untransposed double-circuit transmission lines. It causes almost no errors in the decoupling process. The QPSO algorithm can also solve the fault location equation more accurately. The new fault location method can realize the accurate fault location of untransposed double-circuit transmission lines.     

基于线路分段参数的非全程同塔双回线故障定位算法

对非全程同塔双回输电线路故障定位问题进行研究。首先,对非全程同塔双回线的特点进行分析,并针对传统伪根识别法无法适用于非全程同塔双回线故障定位的问题,在分析伪根存在与否的基础上,提出一种换模量伪根识别算法,该算法可以有效识别故障支路与非故障支路的伪根情况。进而,提出一种基于非全程同塔双回线路分段参数的双端工频量故障定位算法,该算法将故障支路辨识与故障点定位相结合,在线路全程内均可完成故障定位,不受故障类型、各端数据不同步和过渡电阻等因素影响。ATP-EMTP仿真结果表明,所提算法可行、有效。     

基于疏松耦合变压器零序解耦模型的同杆双回线路故障计算

不并列运行的同杆双回输电线路在发生单回线不对称接地故障时,线路之间存在零序互感,在线路故障计算时必须予以考虑。文中提出疏松耦合变压器零序解耦模型,基于该模型对不并列运行同杆双回输电线路的零序网络进行解耦,得到线路等效回路,进而求得线路零序等值阻抗。在不并列运行的同杆双回输电线路故障分析中,利用传统的对称分量法,结合已求得的线路各序阻抗,计算故障处各序网络电流,进而得到故障情况下回路的各相电流,从而完成该型输电线路单回线故障的计算。PSCAD/EMTDC仿真结果证明了所提零序解耦模型的正确性。     

基于不对称分布参数的同杆双回线双端故障测距算法

针对同杆双回线的特点,基于不对称的分布参数模型,提出利用线路两端电气量的同杆双回线故障测距算法。算法不需要两端数据同步,不需要判别故障类型,不受系统阻抗和过渡电阻的影响。利用自适应遗传算法(AGA)求解故障测距方程组,基于Matlab进行仿真计算,结果证明了算法的正确性和高精度。     

考虑新型拓扑结构的统一潮流控制器五端功率注入模型

南京西环网中统一潮流控制器(UPFC)装置的串联侧变压器接入220kV铁北—晓庄双回线路,并联侧连接在临近的35kV燕子矶母线,这种新型拓扑结构对UPFC的系统级建模提出了更高的要求,既要考虑UPFC控制双回线路的特点,还要体现UPFC对并联侧母线及后续线路的影响。为此,文中提出了一种适用于新型拓扑结构的UPFC五端功率注入模型,在考虑串联侧控制双回线路且并联侧节点可灵活的情况下,基于注入功率法推导了该模型的数学表达式,并给出了PSASP软件下UPFC五端模型的潮流计算原理和实现方法。在该模型的基础上,进一步实现了UPFC串联侧双线控制策略,并基于南京UPFC工程实际数据进行正常运行状态和串联线路N-1故障的仿真计算,结果验证了该模型的准确性、灵活性和全面性。     

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。     

同塔双回输电线路一回运行时互感参数测量的仿真研究

针对传统方法测量同塔双回输电线路互感参数时2条线路必须停电的问题,利用ATP软件建立220 kV同塔双回输电线路仿真模型,介绍双回输电线路互感参数带电测量的方法,并对220kV同塔双回输电线路一回运行时互感参数进行仿真计算,通过仿真结果与停电实测互感参数的比较,验证了该方法可满足工程需要.     

基于电压突变量的同塔双回直流输电线路故障选线方法

同塔双回直流线路极线间复杂的电磁耦合关系,增加了其故障极线识别的难度。基于平行四线系统解耦理论,对同塔双回直流线路电压量进行解耦分析,提取出相互独立的一个同向量与三个环流量电压。在此基础上详细分析了同塔双回直流输电线路在不同故障类型以及不同极线故障情况下的同向与环流电压突变量的极性和幅值大小特征,进而利用同向与环流电压突变量极性和幅值大小的差异及相互间的关联关系,提出了一种同塔双回直流输电线路故障选线方法。基于实际同塔双回直流输电系统的PSCAD/EMTDC大量仿真结果表明,该方法准确可靠,且不受过渡电阻影响。     

不并列运行的同杆双回输电线路跨线故障计算

针对不并列运行的同杆双回输电线路的跨线故障,提出了基于正、负、零三序分量法结合故障边界条件及复合序网图进行分析的解析法。通过相序变换可知该型线路只有零序网络之间存在耦合,利用线路三序分量的特点结合疏松耦合变压器模型建立系统各序网络的等值电路;为简明直接地分析跨线故障,分析总结了典型简单故障形式的边界条件和复合序网图的连接方式,可以方便地组合成各种跨线故障的边界条件和复合序网图,避免对不同跨线故障的重复分析。该方法物理意义明确,计算简单,适用于两回线路参数不同的情况,也适用于非全程同杆双回输电线路的跨线故障。PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法的正确性。     

Digital fault location for high resistance grounded transmissionlines

This paper demonstrates that the presence of multiple load taps cannot be neglected for single-phase-to-ground fault location. A new method has been developed taking this into consideration, that can be applied to correct the location error due to intermediate power sources. Then fault location methods for parallel double-circuit two-terminal transmission lines are discussed. Finally, a new fault location method is proposed for high-resistance grounded double-circuit transmission lines with three terminals