特高压直流输电线路改进双端行波故障定位方法研究

实现特高压直流输电系统线路故障的准确定位对于提高故障处理效率、确保直流输电系统运行可靠性等均具有重要现实意义。设计了基于改进D型双端行波法的直流输电线路故障定位策略。首先采用导数法对故障发生的时刻范围进行准确判断,进而通过小波模极大值分析确定行波到达线路双端的准确时刻。利用故障行波波头到达测量端的第一次和第二次时刻,设计了改进D型双端行波测距方法,消除了行波波速对故障测距的影响。仿真算例结果表明故障测距结果误差较小,说明改进D型双端行波法具有较高的故障测距精度,同时对不同类型故障和不同过渡电阻具有良好的适应性,也能应用于近区故障定位。     

T型输电线路组合行波测距方法

为了提高传统的双端行波测距精度,在分析故障行波传播过程的基础上,提出一种T型输电线路组合行波测距方法。首先利用双端原理区分故障发生区段,进而判断第二次到达各母线侧行波为故障点反射波还是分支点反射波,最后由单端原理进行故障测距。本方法优势在于消除了给定线路长度误差以及线路两端时间同步误差对传统的双端测距精度的影响。通过PSCAD仿真分析,与传统的双端测距方法相比,所提T型输电线路组合行波测距方法的测距精度明显提高。     

现代行波故障测距原理及其在实测故障分析中的应用—D型原理

输电线路上的实际暂态行波波头总是存在一定的上升时间,这使得故障初始行波浪涌到达线路两端测量点的时刻难以被准确标定,从而导致现有的双端行波故障测距方法存在不可避免的测距误差。在分析D型双端现代行波故障测距原理及其准确性的基础上提出了带补偿量的D型双端行波故障测距算法,该算法利用故障初始行波浪涌波头起始点所对应的绝对时刻与测距装置直接检测到该行波浪涌到达时绝对时刻之间的相对时间差来对测距误差进行补偿。实测故障分析表明,D型现代行波故障测距原理具有很高的可靠性,其绝对测距误差不超过1km。     

现代行波故障测距原理及其在实测故障分析中的应用--D型原理

输电线路上的实际暂态行波波头总是存在一定的上升时间,这使得故障初始行波浪涌到达线路两端测量点的时刻难以被准确标定,从而导致现有的双端行波故障测距方法存在不可避免的测距误差.在分析D型双端现代行波故障测距原理及其准确性的基础上提出了带补偿量的D型双端行波故障测距算法,该算法利用故障初始行波浪涌波头起始点所对应的绝对时刻与测距装置直接检测到该行波浪涌到达时绝对时刻之间的相对时间差来对测距误差进行补偿.实测故障分析表明,D型现代行波故障测距原理具有很高的可靠性,其绝对测距误差不超过1 km.     

基于行波原理的优化组合故障测距技术

对现代D型双端和A型单端输电线路行波故障测距原理的准确性和可靠性进行了综合评价。在此基础上,提出了基于这两种行波原理的优化组合测距思想,并成功用于实际故障暂态行波分析。与单独的D型或A型行波测距方案相比,本方案的最大优点是能够利用A型行波原理对D型行波原理给出的测距结果进行验证和校正,从而同时提高了测距可靠性和准确性。实际应用表明,优化组合行波测距方案是可行的,并且测距精度得到明显提高。     

基于行波原理的优化组合故障测距技术

对现代D型双端和A型单端输电线路行波故障测距原理的准确性和可靠性进行了综合评价.在此基础上,提出了基于这两种行波原理的优化组合测距思想,并成功用于实际故障暂态行波分析.与单独的D型或A型行波测距方案相比,本方案的最大优点是能够利用A型行波原理对D型行波原理给出的测距结果进行验证和校正,从而同时提高了测距可靠性和准确性.实际应用表明,优化组合行波测距方案是可行的,并且测距精度得到明显提高.     

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。     

基于线性方程组解的T型线路行波测距

目前的T型输电线路行波故障测距算法一般都是依据双端行波故障测距的原理。在深入研究行波故障测距原理和T型线路的故障测距方法的基础上,提出了综合利用T型线路的三端测量数据和线路本身的固有关系建立线性方程组的方法,并利用线性方程组的解直接进行故障支路的判别和故障点测距。此方法突破了首先判断故障支路然后故障定位的传统思路,将其进行了统一。给出了确定的误差范围,作为故障支路识别和故障点测距的依据。该方法只利用故障电流的初始行波,便于故障的识别。仿真结果表明了该方法的正确性和精确度。     

基于组合行波原理的高压架空线—电缆混合线路故障测距方法

分析了架空线-电缆混合线路故障后的行波的传播过程以及行波折、反射的现象。在此基础上,针对35kV及以上的高压架空线-电缆混合线路提出了一种基于两种行波原理相组合的故障测距方法。利用双端原理根据混合线路故障初始行波到达两端的时间差进行故障区段的选择,用单端原理进行初步故障测距,结合故障初始行波到达线路两侧的时间差由单端原理给出准确结果。本方法的优点在于得到的测距结果是单端测距原理的结果,消除了双端原理测距中混合线路长度误差及线路两侧准确时间同步问题对测距精度的影响,进而提高了测距准确性与可靠性。ATP仿真表明,所提出的混合线路组合行波故障测距方法是可行的,并且故障测距精度得到明显提高。     

基于组合行波原理的高压架空线-电缆混合线路故障测距方法

分析了架空线-电缆混合线路故障后的行波的传播过程以及行波折、反射的现象。在此基础上,针对35 kV及以上的高压架空线-电缆混合线路提出了一种基于两种行波原理相组合的故障测距方法。利用双端原理根据混合线路故障初始行波到达两端的时间差进行故障区段的选择,用单端原理进行初步故障测距,结合故障初始行波到达线路两侧的时间差由单端原理给出准确结果。本方法的优点在于得到的测距结果是单端测距原理的结果,消除了双端原理测距中混合线路长度误差及线路两侧准确时间同步问题对测距精度的影响,进而提高了测距准确性与可靠性。ATP仿真表明,所提出的混合线路组合行波故障测距方法是可行的,并且故障测距精度得到明显提高。     

考虑透射模量的初始反极性行波的辨识方法

提出了初始反极性行波的辨识方法,对单端行波故障测距具有重要意义.初始反极性行波的出现时刻与母线类型、故障点位置和零模分量衰减程度有直接关系;三一类母线结构中故障初始行波和第2个同极性波头的时间差△t1,以及第2个同极性波头与初始反极性行波的时间差At2,在故障点透射模量可测和衰减至不可测情况下,其比值△t1/△t2与故障距离均满足固定的函数关系;△t1与故障距离在透射模量可测和衰减至不可测情况下也满足固定的函数关系.提出了考虑故障点模量透射及其衰减特性的初始反极性行波的辨识方法.仿真验证表明,该方法可有效识别初始反极性行波的性质.     

基于零模线模时差的配电网双端行波故障测距

快速、可靠定位配电网单相接地故障是提高配电网供电可靠性的重要技术手段。现有单相接地故障定位技术实用效果较差,过电压时间较长导致电缆相继燃烧的情形屡见不鲜。文中首先分析行波测距技术在配电网单相接地故障定位中的适用性;然后,利用模量分析法分析配电线路单相接地故障时暂态零模和线模行波的故障特征,提出基于零模线模时差的双端行波测距算法;最后,基于配电网仿真模型,对比分析所提算法与现有算法的单相接地故障定位精度,验证所提算法的有效性和优越性。仿真结果表明,所提算法不受过渡电阻影响、无需对时同步且不受行波波头折反射影响,具有较好的工程应用前景。     

基于行波传输时差的输电线路覆冰厚度测量方法

提出了一种基于行波传输时差的输电线路覆冰厚度测量方法.推导了冰厚与线路长度的关系,基于输电线路故障全球定位系统(GPS)行波定位系统精确记录外部故障或操作产生的行波穿越线路的时间,测量输电线路长度的变化,从而计算出冰厚.分析了某地区电网2008年冰灾期间的运行数据,表明了该方法的适用性,可用于输电线路冰灾分析,为合理安排融冰计划提供参考.     

环形行波式超声波电机定子的测试研究

论述了采用分割电极的压电陶瓷来测量环形行波式超声波电机定子的谐振频率及定子表面行波的原理，实验结果表明这种办法简单易行，为判断环形行波式超声波电机定子是否正常工作提供实验根据。     

高压电力传输线行波保护技术原理综述

对高压电力传输线上的故障行波概念与故障特征进行分析,介绍了目前比较成熟的6种行波保护原理,并对其发展中存在的问题和中国高压电网中行波保护的应用前景做了简述.最后对行波技术的研究方向做了展望.     

半波长输电线路行波传播特性及故障测距

为了研究行波测距在半波长输电线路上的适用性,首先基于行波幅值衰减特征和折反射规律,估计适用单端测距的临界故障距离。其次,分析不同故障状况下行波畸变对传统测距方法的影响,据此提出适应半波长线路故障定位的新方案。该方案在线路中间布置额外测点,利用该测点行波极性判断故障区段,选择在故障区段内采用单端或双端法进行精确测距。利用PSCAD/EMTDC搭建半波长输电线路模型,进行不同情况下的故障仿真,结果表明:单端行波测距可以适用的临界故障距离约为100~240 km;此外,所提方案能消除测距死区,有效提升测距精度,基本不受故障条件、调谐网络和负载状况影响,具有较高可靠性。     

一种新型的输电线路双端行波故障定位方法

针对行波故障测距技术中行波检测准确性和行波波速对测距精度的影响,提出一种新的双端行波故障定位方法。首先,介绍了变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和 Teager能量算子(Teager Energy Operator,TEO)的特点,并将VMD与TEO相结合应用于故障行波波头的检测。其次,在双端行波故障测距原理的基础上,根据故障行波的传播路径,推导出一种不受行波波速和线路实际长度变化影响的行波故障测距新算法。该算法不需要检测行波反射波的波头,测距原理简单。最后,通过EMTDC仿真验证方法的正确性和准确性。大量的仿真结果表明该方法行波波头检测效果较好,测距准确度较高。     

单相接地故障下第2个反向行波识别的新方法

在三相线路上发生单相接地故障时,线模行波极性受保护线路两侧的母线结构和测量点行波大小的影响,基于单端线模行波极性正确识别第2个反向行波是故障点反射波还是对端母线反射波非常困难。针对此问题,提出了不受线路两侧母线结构影响的第2个反向行波识别新原理,若第2个到达测量点的反向行波中零模与线模行波极性相同,则为故障点反射波;若零模与线模行波极性相反,则为从故障点透射过来的对端母线反射波,大量EMTP仿真证明了此原理清晰、可靠,方法有效、正确。     

一种基于方向行波的平行双回线保护方案

在分析故障后电气量特征的基础上,提出了一种基于方向行波的平行双回线保护方案,利用线路两侧方向行波之间的关系判别区内、区外故障和故障线路,该方案可以保护线路全长,不受母线出线数目的影响,在双回线单回运行时,可以正确动作。与传统基于工频量的保护相比,动作速度快,不受CT饱和影响,且不受负荷电流影响。仿真计算验证了该方案的可行性。     

电力系统过电压行波传播特性分析

电力系统过电压经常会引起输电设备损坏、导致供电中断等事故,过电压在输电线路中以行波的方式传播。详细分析了过电压产生的原因以及过电压行波在输电线路中的传播特性,研究了行波传播的影响因素等,对过电压的测量和判断以及进一步采取应对措施具有重要的现实意义,减少输电设备的损坏,提高供电可靠性。