基于行波原理的架空线与电缆混合线路准确故障定位技术研究

本文对当前配电网系统架空线与电缆混合线路故障率高的现状进行了分析,并对架空线与电缆混合线路故障定位存在的技术难点进行了研究,提出了在配电网系统中应用行波故障定位技术实现故障区域快速定位和非故障区域快速恢复供电的可行性方法,有效地提高了某配电系统架空线与电缆混合线路故障定位的准确性和故障处理效率。     

架空线-电缆-架空线混合线路故障定位方法研究

为了解决波速不准确对混合线路故障定位的影响,提出一种架空线-电缆-架空线混合线路故障定位新方法。首先,通过检测各区段的零序电流幅值差异度,实现故障大区段检测;然后,基于纯架空线或纯电缆线路的波速相同特性,通过检测故障行波首次到达故障区段两端的时间,实现故障小区段检测,进一步缩小故障区段;最后,结合三端行波法对架空线-电缆-架空线混合线路进行故障测距。仿真结果表明,该方法简单,高效,抗干扰能力较强,测距精度满足要求。     

双极MMC-HVDC系统故障限流及换流器快速重启策略研究

随着模块化多电平换流器直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)的快速发展,远距离大容量架空线直流输电系统随之出现。相比于电缆线路,架空线输电易发生短路、闪络等瞬时故障,必须采取相应措施限制故障电流,避免系统停运。针对架空线真双极MMC-HVDC系统,分别从交流系统和换流阀的角度分析架空线路单极接地故障的等值电路模型和故障特性,推导故障电流的解析表达式。提出了一种新型故障限流模块,可有效抑制闭锁后短路电流幅值。依靠该限流模块的限流能力,设计了换流站快速重启策略。仿真结果证明,该限流方案可有效限制桥臂电流的大小及上升速率,消除系统交流侧及换流器内部续流二极管的过流危害,减小直流断路器的动作难度,加速故障极换流站重启,减少系统停运时间。     

架空线柔性直流输电换流站拓扑研究

对适用于架空线的柔性直流输电换流站拓扑进行研究。介绍了已有具备直流侧故障穿越能力的柔性直流输电换流站拓扑结构方案,阐述了各方案在架空线柔性直流输电系统中的应用研究价值,比较了各类换流站拓扑的优点和不足。根据架空线柔性直流输电系统的特点和要求,提出该领域未来的发展方向和研究重点。     

高压电缆—架空线混合线路重合闸方案探讨

介绍了目前国内外主流厂家对于高压电缆—架空线混合线路的重合闸继电保护解决方案,提出了一种基于新型零序电抗继电器的重合闸策略,能够实现电缆故障不重、架空线故障重合的要求,该策略已通过了EMTDC仿真计算和RTDS数字动模试验。     

基于故障指示器的配电混合线路重合闸策略

针对配电混合线路无法确定是否投入重合闸的问题，提出一种基于故障指示器（fault current indicator,FCI）的配电混合线路自适应重合闸方法。首先，分析了架空线–电缆、架空线–电缆–架空线等不同类型混合线路发生故障时的FCI告警指示，并据此实现故障区段的判别，若故障位于架空线则开放重合闸，若故障位于电缆则闭锁重合闸。其次，给出了FCI的安装原则，即在混合线路的架空线上靠近线缆连接点处安装FCI。然后，分析了采用过电流动作法和自适应负荷电流过流突变法2种检测方法的FCI性能，通过对比，选取采用过电流动作法的FCI。最后，利用PSCAD搭建了配电网模型，故障仿真结果表明该方法可有效判别故障区段，不受故障位置的影响，能够实现自适应故障区段重合闸。     

基于架空线的直流电网保护方案研究

直流电网技术是我国进行可再生能源大规模开发利用的重要手段。然而,目前我国的大范围功率传输仍以架空线为主,因此研究以架空线为主要传输线路的直流电网技术是非常必要的。该文基于架空线故障率高的特点,针对直流电网故障保护,分析两种主要保护技术路线对于架空线应用直流电网的适用性,提出两种路线各自的系统保护流程,并分析对比其性能优劣,最后给出适用于架空线系统的合理保护方案,并进行仿真验证。     

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。     

金山配网架空线智能化管理探讨

针对郊区配网10kV架空线长期以来管理难的问题,结合金山配网,提出了新的单相接地故障定位方法——电容电流不敏感法,以适应金山10kV系统不同的中性点接地方式,并提出了10kV架空线路智能化管理方案。在重要点装设数字式故障指示器等智能设备,实现对该线路的故障区段快速定位,并可实时监控负荷电流、故障情况等信息。改变10kV架空线信息盲区现状,提高事故处理效率,实现架空线的智能化管理。     

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。     

基于直流断路器的柔性直流电网架空线路故障隔离策略研究

柔性直流输电技术未来将向大规模柔性直流电网发展,从经济性和通用性来看使用架空线路的柔性直流电网最具发展前景,然而架空线路故障率较高,如何实现直流线路故障的快速隔离和系统恢复成为制约柔性直流电网发展的关键因素。针对该问题,文中基于张北柔性直流电网示范工程,以半桥结构的模块化多电平换流器进行了研究,提出了适用于工程应用的直流架空线路故障隔离措施和线路故障恢复策略,并基于RT-LAB实时仿真平台搭建了张北工程四端直流电网系统,对相应的隔离方法及故障恢复策略进行了仿真验证,结果表明,可降低直流线路故障对交流系统的影响,降低直流限流切除对系统稳定性和安全性的影响,为柔直电网工程的实际应用提供了依据。     

适用于架空线路的双极混合MMC-HVDC拓扑

为应对柔性直流输电在远距离大容量架空线输电领域应用问题,基于钳位双子模块和双晶闸管子模块拓扑构成的两种模块化多电平换流器,设计了串联双极混合直流输电系统,既提高了输电容量,又能缓解单种拓扑能耗较大或直流故障抑制时间较长问题。重点分析了双极混合拓扑在不同直流故障下等值电路和直流故障穿越机理及其抑制特性。最后,在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建双极混合直流输电模型,对系统稳态运行工况和直流故障穿越特性进行了对比研究。仿真结果表明,双极混合系统既体现出灵活多样的稳态运行特性,又具有直流故障穿越与快速恢复能力,较好地适用于远距离大容量架空线路输电应用领域。     

架空输电线路的故障模式及相关故障树分析

架空输电线路是电力系统中的重要部分,由于自然环境、外力破坏、生产质量以及人为因素等造成了架空输电线路等的大量故障情况,给电网的安全稳定运行带来了巨大隐患。采用故障模式及影响分析方法,详尽分析了架空输电线路的结构组成与故障情况,得出了其故障模式分析表;在故障模式分析表的基础上建立了基于故障模式分析的架空输电线路故障树分析模型。     

基于自动开关的小电阻接地系统架空10kV配电线路故障处理方案

根据城郊及农村地区10kV配电网架空线的特点,设计了一种基于自动开关适用于小电阻接地的架空线路故障处理方案,并介绍了该方案的故障处理过程。该方案能快速有效的消除线路故障,提高10kV配电线路的供电可靠性,减少运行维护工作量,值得推广应用。     

复合绝缘横担在10 kV配电架空线路防雷中的应用探讨

在10 kV配电架空线路故障中,雷击是造成配电架空线路故障的主要因素,配电架空线路跳闸以遭受感应雷击为主.在10 kV配电架空线路中应用了复合绝缘横担进行防雷,其各项性能测试均满足线路防雷和安全运行的要求.复合绝缘横担结构简单、免维护,能够有效解决配网架空线路雷击跳闸问题,是一种具有较好应用前景的10 kV线路防雷装置...     

New fault location system for power transmission lines usingcomposite fiber-optic overhead ground wire (OPGW)

A fault location (FL) method using composite fiber-optic overhead ground wires (OPGWs) was developed to find out where electrical faults occur on overhead power transmission lines. This method locates the fault section by detecting the current induced in the ground wire, i.e. the OPGW in this system. Since detected fault information is essentially uncertain, the fault information is treated in the proposed FL method as a current distribution pattern throughout the power line, and fuzzy theory is applied to realize the manner of fault location used by electrical power engineers. It was confirmed by computer simulations that the fault section can be accurately located using this method under various conditions. This FL system was applied to several commercial power transmission lines and successfully located the sections where electrical faults occurred     

提高配电网架空线路供电可靠性的探讨

对影响配电网架空线路供电可靠性的因素进行分析,包括雷击灾害、故障点查找困难等,从防雷的措施及其优缺点、快速复电和故障隔离的新设备新技术应用、带电作业的推广应用等3个方面进行剖析,提出通过综合应用科学的防雷措施和快速复电、故障隔离技术,并大力开展带电作业,可大大提高配电网架空线路的供电可靠性.     

行波测距系统在电力系统中的应用

就架空输电线路及电力电缆故障的行波测距系统进行分析,阐述了行波测距系统在电力系统中的作用。     

OPGW架空输电系统任一点接地短路电流分布的研究

架空输电线路发生接地短路时,短路电流在光纤复合架空地线(OPGW)上的分布对电力系统有重要影响。传统计算OPGW线上短路电流的方法大多采用工程简化计算和基于序分量法的计算,并且只考虑接地短路发生在杆塔处的情形,计算结果过于粗糙。为此提出了基于相分量模型对全线任一点接地短路电流计算的方法。分别提出接地短路发生在杆塔处和杆塔间不同的数学模型,进一步求解相导线和OPGW每一级档距上的电流。数值算例验证了在杆塔处接地短路分流模型的正确性,杆塔处接地短路的分流结果进一步验证了杆塔间接地短路分流模型的正确性,并在实际工程中进行了应用。对于复杂的OPGW架空输电系统,基于相分量模型的计算方法能够准确计算全线任一点发生接地短路时,OPGW线上短路电流的分布情况。     

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。