超高压电缆-架空线混合线路故障测寻方法

提出一种超高压电缆架空线混合线路故障测寻的新方法。首先利用有效的判据确定故障发生在电缆侧或架空线侧,然后利用故障区域首末端电压、电流突变量值递推算出故障点。经过简单的改进,该方法同样适用于更复杂的超高压架空线电缆架空线混合线路。新方法不要求双端数据同步,不受线路两端系统阻抗和过渡电阻的影响,不存在伪根判别问题,易于实现。仿真结果显示这种算法具有较高的测距精度和实用价值。     

基于分布参数模型的混合线路故障测距新算法

通过研究基于分布参数模型的传统架空线路双端电气量测距方法,针对混合输电线路电气参数不一致的问题,提出了一种基于连接点电压比较分段故障定位的双端测距新方法。该算法基于混合输电线路分布参数模型,通过双端电流、电压值及不同线路电气参数推算各连接点处电压并比较其幅值大小,确定故障发生区段,利用故障区段两端连接点电压、电流按传统单一输电线路双端电气量测距原理计算故障距离。理论分析和ATP/MATLAB仿真表明,该方法能够准确确定电缆-架空线混合输电线路故障位置,并适用于更为复杂的多段混合输电线路。     

超高压电缆-架空线混合线路故障测寻方法

提出一种超高压电缆-架空线混合线路故障测寻的新方法。首先利用有效的判据确定故障发生在电缆侧或架空线侧，然后利用故障区域首末端电压、电流突变量值递推算出故障点。经过简单的改进，该方法同样适用于更复杂的超高压架空线-电缆-架空线混合线路。新方法不要求双端数据同步，不受线路两端系统阻抗和过渡电阻的影响，不存在伪根判别问题，易于实现。仿真结果显示这种算法具有较高的测距精度和实用价值。     

基于分布参数模型的混合线路故障测距新算法

通过研究基于分布参数模型的传统架空线路双端电气量测距方法,针对混合输电线路电气参数不一致的问题,提出了一种基于连接点电压比较分段故障定位的双端测距新方法.该算法基于混合输电线路分布参数模型,通过双端电流、电压值及不同线路电气参数推算各连接点处电压并比较其幅值大小,确定故障发生区段,利用故障区段两端连接点电压、电流按传统单一输电线路双端电气量测距原理计算故障距离.理论分析和ATP/MATLAB仿真表明,该方法能够准确确定电缆-架空线混合输电线路故障位置,并适用于更为复杂的多段混合输电线路.     

基于参数识别的非对称故障双端不同步测距方法

为消除线路双端数据不同步与线路参数不确定性所产生的测距误差,提出了一种基于参数识别的非对称故障双端不同步测距方法。该方法通过等值序网分析消除数据不同步角的影响,进而建立以线路参数和故障距离为待识别参数的故障测距方程组,并应用蛙跳粒子群算法对其进行求解从而确定故障位置。仿真分析与实际线路故障分析的计算结果均表明:所提方法原理上不存在伪根问题,无需线路参数参与计算,仅应用故障后数据即可在双端数据不同步的情况下准确定位故障位置,具有很高的测距精度与可靠性。研究结果可为输电线路的故障定位提供重要依据。     

基于参数估计的双端不同步故障测距算法

提出一种利用双端不同步采样数据并基于线路参数估计的故障测距算法,将输电线路参数、两端数据采样非同步误差角和故障距离作为未知量,利用故障时线路两端的非同步采样得到的电压和电流,通过牛顿-拉夫逊法求解非线性方程得到这些未知量。并将故障测距结果采用故障距离占线路全长的比例来表示,可以避免输电线路受温度影响产生长度变化导致的故障定位误差。利用线路杆塔在线路上所处的位置来估测故障点位置,更方便查找故障点。该算法减小了因线路参数不准确所带来的测距误差,仿真结果和实际数据验证表明该算法具有较高的测距精度。     

双端不同步线路参数自适应时频域故障测距算法

故障测距时域法所需时间窗短,能弥补频域法的不足,但考虑线路参数不确定及双端不同步影响时,其精度和稳定性偏低。利用故障前正常状态的稳态工频相量,建立含双端不同步时间差和线路工频参数的自适应观测方程,利用粒子群优化 — 最小二乘混合算法求解;建立Bergeron模型的故障测距时域观测方程,应用粒子群优化算法求解,实现双端数据不同步及参数自适应的时频域故障测距。通过建立1 000 kV特高压输电系统模型进行全面仿真验证,结果表明,所提出的故障测距方案能在较短时间窗内实现准确故障测距,且不受线路参数变化及两端数据不同步的影响。     

基于参数估计的双端不同步故障测距算法

提出一种利用双端不同步采样数据并基于线路参数估计的故障测距算法,将输电线路参数、两端数据采样非同步误差角和故障距离作为未知量,利用故障时线路两端的非同步采样得到的电压和电流,通过牛顿-拉夫逊法求解非线性方程得到这些未知量.并将故障测距结果采用故障距离占线路全长的比例来表示,可以避免输电线路受温度影响产生长度变化导致的故障定位误差.利用线路杆塔在线路上所处的位置来估测故障点位置,更方便查找故障点.该算法减小了因线路参数不准确所带来的测距误差,仿真结果和实际数据验证表明该算法具有较高的测距精度.     

基于混合智能算法的直流输电线路故障测距方法

提出了一种基于混合智能算法的直流输电线路故障测距方法。利用神经网络算法对基于遗传算法的故障测距方法在线路两端故障时的测距结果进行了修正,提高了线路两端故障的测距精度。该算法利用故障后线路双端的电压、电流量,在时域内进行故障测距,继承了基于遗传算法的故障测距方法的优点,不受故障点位置与过渡电阻的影响,且测距结果精度受线路参数偏差的影响较小。应用PSCAD仿真软件及Matlab对所提算法进行仿真验证,仿真结果表明,神经网络与遗传算法相结合,可以实现直流输电线路全线范围内的准确故障测距。     

基于粒子群-最小二乘混合算法的参数自适应故障测距方法

对于双端故障测距频域法,为了消除线路参数不确定性和双端数据不同步的影响,必须建立多维非线性故障测距观测方程进行求解,其求解方法的有效性将决定测距结果的成败,而目前采用的方法均存在着局限性。为此,利用粒子群优化算法的全局搜索能力与最小二乘迭代算法的快速精确收敛能力,提出一种基于粒子群—最小二乘混合算法的参数自适应故障测距方法。为了提高实用性,还针对前置低通滤波器和具有并联电抗器的输电线路等问题进行了研究。以1 000 kV特高压输电线路故障测距为例,进行全面仿真验证,证明了测距方案的正确性。     

特殊工况下基于三角形计算的高精度输电线路单端测距方法

准确的故障测距是输电线路故障后快速恢复供电的重要前提。一般来说,线路上发生单相接地故障时,因过渡电阻的影响,导致计算阻抗无法正确反映保护安装处至故障点的线路阻抗值,必须借助双端测距才可获得精确测距值。文中在分析附加阻抗来源的基础上,提出在特殊的工况下,双端测距失效,基于三角形计算的单端测距可精确测距,并且此方法可以推广至架空线、地缆混合参数的输电线路故障。经过仿真数据以及现场数据验证,该方法具有较高的精度。     

电缆-架空线混合线路故障测距方法综述

针对电缆–架空线混合线路的结构和特点,介绍了几种适用于混合线路的故障测距方法,包括基于分布参数模型的区段故障定位法、基于波速度归一算法的双端行波故障测距法、三相母线外加同一电压脉冲式单端行波故障测距法等。分析了各种方法的适用范围及其优缺点,最后对各种方法的应用前景作了初步评价。     

线缆混合输电线路行波故障定位系统的研发与应用

由于架空线和海底电缆的波阻抗不同,基于双端定位原理的行波故障定位装置在线-缆混合输电线路中无法发挥作用。根据海南联网工程的需要,开发了分布式行波故障定位系统。通过在架空线和海底电缆交界处安装行波故障定位监测终端,记录故障行波方向、GPS时间和行波在不同介质中的传播速度,从而实现故障的区间定位和精确定位。该系统应用于海南联网工程500 kV福港线,其运行情况显示系统工作是安全、可靠的。     

混接线路继电保护行波测距一体化装置研究

架空线和电缆组成的混接线路的线路参数不均匀,导致传统的故障测距方法和重合闸策略难以适用,基于此,研制出一种适用于混接线路的线路保护行波测距一体化装置,该装置可进行实时双端行波测距,并可根据测距结果进行自适应重合闸。提出故障区段判别依据、故障测距算法和自适应重合闸策略,并给出某实际3段混接线路的仿真波形回放测试结果。试验表明,一体化装置可正确识别故障所在区段,测距误差小于500 m,可以满足混接线路故障测距和自适应重合闸的需求。现场记录的混接线路故障波形验证了混接线路行波波形的复杂性和所提方法的正确性。     

配电网故障测距综述

配电网故障测距一直是电力系统中的难点,为找到切实可行的解决方案,针对配电网不同于高压输电线路的特点,诸如混合线路、线路分支多、线路短等,对现有的各种测距方法进行了归纳总结。结合配电网故障测距的新动向,对混合线路配电网的未来测距方向进行了初步探讨,但该解决方向的可行性和实用性还需要更多的理论和实践支持。     

基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位方法

小电流接地系统发生单相接地故障,系统仍可运行1~2小时,要求在不断电的情况下,实现故障选线,并对故障进行定位。提出一种基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位的方法,利用奇异性检测法判断各线路在故障时刻的极性,实现故障选线,在线路参数未知的情况下,采用合闸时产生的操作过电压行波在线测量行波波速,单相接地故障发生后,利用HHT寻找电压行波瞬时频率突变时刻,并运用单端测距法实现对架空线、电缆和电缆-架空线混合线路故障定位。最后,对算例进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的可行性和实用性。     

基于双端行波原理的高压架空线-电缆混合线路故障定位方法

针对110 kV及以上电压等级的高压架空线一电缆混合线路,提出一种基于双端行波原理的混合线路故障定位方法.首先,通过将混合线路故障产生的初始行波浪涌到达线路两端的时间差与整定值进行比较来确定故障区段;然后,根据不同的故障区段推导出相应的混合线路双端行波故障测距算法.为了对提出的混合线路行波故障定位方法进行验证,将故障定位算法嵌入到普通的双端行波故障定位装置中,并利用行波测距校验仪对改造后的行波定位装置进行混合线路故障定位的模拟试验.试验表明,所提出的混合线路行波故障定位方法是可行的,而且具有较强的实用性.     

基于架空线路简化模型的柔性直流电网双极短路故障定位法

在模块化多电平换流器(MMC)组建的多端柔性直流输电系统中,准确定位直流侧双极短路故障位置是确保快速功率恢复的重要举措。针对目前故障测距存在的问题及获取架空线路参数的困难,文中提出了一种基于架空线路简化R-L模型的柔性直流电网双极短路故障定位方法。通过预设双极短路故障试验可反推出架空线路故障态下的单位电阻和电感值,从而得到R-L线路模型。在此模型的基础上推导故障定位公式,代入故障线路两端的实测电压和电流数据即可较为准确地计算出故障位置。通过PSCAD/EMTDC中的四端柔性直流系统验证了所提定位算法的有效性。仿真结果表明,所提定位算法具有很高的精度和可靠性,几乎不受过渡电阻和系统传输功率的影响,同时这也证明了简化R-L模型具有很高的精度。     

XLPE高压电缆短路故障电流在线监测装置设计

通过分析XLPE高压电缆线路短路故障电流回路的特点,设计了XLPE高压电缆短路故障电流在线监测装置.当线路发生短路故障时,短路故障电流在线监测装置实时采集故障电流的大小与方向信息,并根据监测数据分析故障电流回路特性,对于电缆-架空线混合线路,判断故障发生在电缆侧还是架空线侧;对于金属护套交叉互联的长电缆线路,判断故障发生在哪个交叉互联区间.该装置大大缩短了电缆线路发生短路故障后的抢修时间,提高了供电可靠性.     

考虑电缆和架空线参数频变特性的直流电网阻抗建模

直流电网的故障特性可通过分析电网阻尼的方式获取,但传统电网阻抗建模往往忽略线路参数的频变特性,建模结果无法准确反映电网阻尼特性。为对比分析电缆和架空线直流电网故障电流特性的差异,文中首先基于矢量拟合提出一种考虑线路参数频变特性的直流电网阻抗模型。接着,基于此模型的幅频特性,对比分析电缆与架空线直流电网故障电流时延、初始上升率和幅值的差异,并研究改变电网关键参数对2种电网故障特性的影响。所提模型阻尼特性与依频模型直流电网扫频结果相比,均方根误差低于0.6,准确性高于简化模型。最后,基于对称单极双端系统极间短路故障进行仿真。结果表明：桥臂电感值增加时电缆直流电网故障电流上升率比架空线高24.96%,验证了电缆直流电网故障电流对感性关键参数变化更敏感的结论。