同塔四回输电线路故障选线新方案

从参数不对称同塔四回输电线路入手,结合四回线内部存在的线间及相间电磁耦合的特点,分析推导出适合的相模变换矩阵对各回线阻抗进行解耦处理,并且通过仿真对比的方式论证了解耦方法的正确性。基于解耦出的独立模量间的关系,定义4个参数K_1—K_4,根据这4个参数在不同回路故障时的取值不同,构造新的故障选线判据。大量的PSCAD/EMTDC仿真数据表明,所提出的故障选线方案速度快、简单、可靠,且不受故障距离、过渡电阻以及负荷电流和系统运行方式的影响。     

高压直流输电线路单端故障测距组合算法

行波波速的选取和反射波头的识别是影响单端行波测距精度和可靠性的主要因素。基于故障行波的时频域特征,提出一种行波法和固有频率法相结合的单端故障测距算法。利用行波固有频率计算出故障点位置的粗略值,确定故障反射波达到母线测点的时间范围。利用集成经验模态分解算法提取的行波高频分量,对反射波头进行有效识别并获取测距所需的精确时间参数,同时将该高频分量对应的行波波速利用到行波测距中,解决了波速选取的难题。PSCAD仿真结果表明,该测距算法可有效识别行波波头,且测距的精度得到明显提高。     

平行双回线两点故障测距算法的研究

以分布参数作为高压输电线路的模型,对平行双回线一回线上两点异相故障及两回线上两点故障提出了一种新的测距算法。该方法利用线路两端电压、电流的正序和负序分量,不需选代计算,并适用于一点故障情况。其测距精度不受系统阻抗变化、过渡电阻及不同步采样数据的影响。仿真计算表明该方法有效     

平行双回线两点故障测距算法的研究

以分布参数作为高压输电线路的模型,对平行双回线一回线上两点异相故障及两回线上两点故障提出了一种新的测距算法.该方法利用线路两端电压、电流的正序和负序分量,不需选代计算,并适用于一点故障情况.其测距精度不受系统阻抗变化、过渡电阻及不同步采样数据的影响.仿真计算表明该方法有效.     

一种反应输电线路故障行波的测距方法

分析了故障暂态电流行波的基本理论,提出了一种故障测距原理,以同母线上任一"有限长"非故障线路作为参考线路,通过比较由故障线路暂态电流行波与该参考线路暂态电流行波形成的反向行波浪涌与其对应的正向行波浪涌的极性,识别来自故障方向的行波浪涌,消除了来自参考线路的暂态行波浪涌的影响。通过以本原理构成的故障测距系统进行实际检验,测距精度明显高于目前故障录波器的测距精度。理论分析和实测波形分析均表明该原理是可行的,并可以同时适用于永久性故障和瞬时性故障,而且不受电压过零故障的影响,在标准模式下还不受线路对端母线反射波的影响。     

同塔四回线参数解耦及故障分析方法

同塔四回输电线路参数复杂,难以进行故障分析.针对实际同塔四回线路杆塔结构和线路排布特点,采用矩阵变换理论,提出了同塔四回线参数解耦算法,将四回线线路参数矩阵解耦为四回线相关联的一组双回同向序量和三组双回反向序量.该算法计算简单,物理意义明确.以上述解耦算法为前提,提出了同塔四回输电线路复合序网故障分析方法,并给出了一回线内故障的复合序网图.本方法考虑了同塔四回线的序量特点,为其新型保护原理开发和整定计算奠定了理论基础.EMTDC仿真验证了上述算法的正确性.     

基于小波变换的T型线路故障测距新算法

针对当前多分支线路故障测距中方法较复杂,精确度不够高的不足,提出一种基于小波变换的T型输电线路精确故障定位算法.该算法利用电流行波到达T接线三端时间差与故障点距离T接线三端长度差的关系,只需初始行波电流信息即可确定故障支路,并对故障定位.在T节点附近不存在故障测距死区,且不受故障类型、分布电容、行波速度等因素的影响.大量Matlab仿真结果表明,该算法简单精确,能够满足故障定位的要求.     

基于小波变换的T型线路故障测距新算法

针对当前多分支线路故障测距中方法较复杂,精确度不够高的不足,提出一种基于小波变换的T型输电线路精确故障定位算法。该算法利用电流行波到达T接线三端时间差与故障点距离T接线三端长度差的关系,只需初始行波电流信息即可确定故障支路,并对故障定位。在T节点附近不存在故障测距死区,且不受故障类型、分布电容、行波速度等因素的影响。大量Matlab仿真结果表明,该算法简单精确,能够满足故障定位的要求。     

基于实际波速的多端输电线路行波故障测距方法

为进一步提高多端输电线路故障行波测距的准确性,本文提出了一种基于实测波速的多端输电线路故障定位方法。首先使用网格分形算法提取了线路故障时各条母线处初始行波的到达时刻,然后依据线路长度与故障初始行波到达时刻计算多端输电网各线路区间的波速,应用计算所得波速形成故障区间判定矩阵,实现了故障点位置的准确判定。该方法以计算得到的实际波速为依据,解决了现有测距方法中因波速不确定引起的测距误差问题,同时依据双端测距原理实现了故障点的准确定位。仿真结果表明,该方法能够有效判别故障区间,有着较高的定位精度。     

New balance ground relay for parallel four-circuit transmission lines

A 66-kV network generally is grounded through a neutral grounding resistor. In this network a single-phase ground-fault current is limited to as small as 100 to 400 A. There are parallel four-circuit transmission lines mounted on the same tower in the 66-kV network. In such transmission lines, the load and the fault currents could induce circulating current that flows through the lines. Since the circulating current has zero-phase-sequence and negative-phase-sequence components, it could cause unwanted operation of a balance ground relay using zero-phase-sequence current. However, it is difficult to compensate for the circulating current by the conventional vector compensation scheme. This paper presents a new balance ground relay to deal with the circulating current. In the relay from the ground-fault inception until first tripping, the difference current Δ3I_2d of negative-phase-sequence current 3I_2d of the differential current between two protected lines is used as an input current. The Δ3I_2d is the difference current of 3I_2d between, before and during faults. After the first tripping, the difference current of positive-phase-sequence load current and zero-phase-sequence current of the forementioned differential current are used as an input current. Consequently, a higher sensitivity of the ground-fault protection for these lines has been achieved. The correct operation of the new balance ground relay was confirmed when a single-phase-ground-fault occurred in the parallel four-circuit transmission lines, to which the relay is applied.     

基于参数优化VMD和TET的柔直线路单端故障测距方法

单端行波故障测距方法在考虑频变波速影响时需要提取故障行波时频域特征,但现有方法存在时频分辨率较低、波头识别困难和波速计算不准确的问题。为此,提出一种基于参数优化变分模态分解(variationalmode decomposition, VMD)和瞬态提取变换(transient extraction transform, TET)的单端故障定位方法。首先,利用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化VMD参数,提取含有故障特征的高频模态分量。然后,对该模态分量进行瞬态提取变换,通过去除短时傅里叶变换中模糊的时频能量,保留与信号瞬态特征密切相关的时频信息,得到故障行波时频域全波形。最后,在故障行波全波形中提取主频分量并标定初始波头与第二反射波头,通过计算主频分量下的波速度,结合行波定位方法实现单端故障测距。在PSCAD/EMTDC中搭建四端柔性直流电网的仿真结果表明,所提算法对过渡电阻和噪声具有较强的耐受性,即使在较低采样率下也能实现准确的故障定位。     

A combined impedance and traveling wave based fault location method for multi-terminal transmission lines

A new fault location method suitable for multi-terminal transmission lines that combines the advantages of both impedance and traveling wave based methods has been developed and presented in this paper. The proposed method first determines whether the fault is grounded or ungrounded by comparing the magnitude of the ground mode wavelet coefficients at the measurement end. Next, the impedance based method is used to identify the faulted half of the line in the case of two-terminal line and the faulted line section as well as the faulted half of the line section in the case of multi-terminal lines. Finally the fault location is determined by taking the time difference between the first two consecutive aerial modes of the current traveling waves observed at one end of the multi-terminal line. The proposed method has been tested on four- and five-terminal transmission lines with different types of faults, fault resistances and fault inception angles using ATP simulation.     

一种无需线路参数的输电线路故障定位算法

提出了一种新的输电线路故障定位算法,该算法利用故障时正、负序网络中各自电压、电流间的关系,导出了故障定位方程.无需线路参数,只需借助GPS实现同步采集线路两端的电压、电流数据,并作相关处理,即可实现故障定位.与传统方法相比,该算法不受线路参数变化、故障发生地点环境以及故障过度电阻等的干扰,实现简单、灵活,实用性更强.同...     

基于FastICA的输电线路行波故障测距方法

为了解决输电线路故障信号存在抵偿效应导致测距精度不足的问题,建立线性瞬时混合的线路模型。采用快速独立成分分析法(FastICA)对采集的多通道线路故障原始数据(观测信号)进行相关分析,将表征故障特征的各分量逐一提取。以能量比函数对故障分量进行求解,设定能量比阈值以定位故障时刻,实现基于行波原理的线路精确测距。大干扰条件下故障特征受噪声信号干扰,会对测距精度产生影响。对此,FastICA算法能将噪声信号从故障原始数据中分离,避免噪声对测距过程产生的影响,进一步提高测距精度。仿真实验证明:所提出的方法能有效避免噪声干扰的影响,能适应大干扰条件下的故障测距,具有较好的抗干扰性。     

架空输电线路故障测距的方法及应用

当架空输电线路发生故障时．必须对线路进行快速准确的故障测距．目前架空输电线路故障测距所采用的方法有阻抗测距法和行波测距法。通过介绍这两种测距方法的工作原理及其各自在电力系统中的实际应用情况．对它们的优点和存在问题进行了分析比较,并对行波测距法进行了较为详细的分类比较,指出A型行波测距法将会在今后的故障测距领域中逐渐得到推广应用。     

A new fault location algorithm for radial transmission lines withloads

Conventional fault location schemes do not take loads and their variable impedance behavior into account. This leads to unacceptable errors in the case of radial transmission lines with loads, commonly found at the 120 kV and lower levels. A novel method for such lines is proposed. The fault distance is obtained by solving an implicit equation. Single-phase-to-ground, phase-to-phase, and three-phase-to-ground faults are treated. The effect of the scheme is illustrated by simulated faults     

Electromagnetic unbalance in power systems with untransposed transmission lines

Transposition of power transmission lines represents high costs due to the required transposition towers and also results in low mechanical and electrical strengths. These disadvantages make it desirable not to transpose lines if the resulting unbalances are not adverse. This paper proposes a method to predict the electromagnetic (combination of inductive and capacitive) unbalance of untransposed lines. The method is validated by its application to typical lines under various load conditions and various geometric mean radii.     

一种基于故障支路判定和迭代计算的单回T型输电线路 故障测距新方法

针对单回T型输电线路,根据其在故障情况下的正序网络提出了一种基于集中参数模型的故障测距新方法。该方法包括故障支路判定和故障测距两部分。在故障支路判定阶段,为简化故障支路判定函数,在不考虑线路对地电容作用的情况下,推导并设计了故障支路判定函数,根据该函数在各支路首末端函数值是否异号的特征,即可实现故障支路判定。另外,为保证支路首端附近和T节点附近发生故障时故障支路判定的准确性,给出了故障支路判据。在故障测距阶段,为保证测距精度,计及了输电线路对地电容作用,给出了基于正序分量和正序故障分量的故障距离解析表达式,根据该表达式只需数次迭代即可求解出故障距离。所提方法适用于各种故障类型,在T节点附近发生高阻故障时故障支路判别不存在死区,且计算量小、易于编程实现。理论分析和仿真测试表明,该方法的有效性和准确性不受故障位置、过渡电阻以及T接位置等因素的影响。     

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。     

基于差值矩阵的多端输电线路故障定位研究

针对现有多端输电线路故障行波检测困难、定位精度不高、判定算法复杂等问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)算法和Hilbert变换相结合的行波检测法和一种基于差值矩阵的多端输电线路故障行波定位算法。首先通过行波传感器采集故障行波信号,利用VMD分解算法对故障行波进行分解,结合Hilbert变换提取模态分量IMF1的瞬时频率,根据第一个瞬时频率的奇异点位置确定故障行波的达到时刻。然后利用行波到达各端的时间和行波传输原理,得到多端输电线路故障分支判定矩阵。最后根据故障分支判定矩阵确定故障支路,实现故障点的精确定位。ATP/EMTP仿真结果表明,所提检测方法能够准确检测故障初始行波的到达时间,多端输电线路定位算法能够准确判定故障支路,相比于HHT检测方法下的定位算法,进一步提高了定位精度。