一种架空线——电缆混合线路的组合行波测距方法

为克服双端行波测距精度受电力线路长度误差及其两终端时钟同步偏差影响的缺陷,在分析混合线路故障行波传播特性的基础上,提出了一种混合输电线路的组合行波测距方法。该组合行波测距方法首先利用双端测距原理判定故障发生区段,然后判别各母线侧接收到的行波反射波的来源,最终利用单端行波测距方法计算架空线—电缆混合线路的故障距离。500kV架空线—电缆混合线路组合行波测距仿真计算结果表明,组合行波测距方法的测距精度明显高于传统测距方法的测距精度,可用于工程实践。     

架空线-电缆混合线路故障行波信号识别的研究

摘要： 针对架空-电缆混合线路中的高阻瞬时接地故障和架空线路雷击故障,提出采用电流故障行波的2个特征频带中的频谱能量比和波形系数来有效区分雷击非故障与雷击故障、高阻弧光接地故障的思想。利用电磁暂态软件建立仿真模型对架空-电缆混合线路的各种雷击情况进行了仿真,并且对故障行波信号进行了识别研究。仿真结果表明,采用的雷击识别方法可以有效识别不同类型的故障。     

珠海220 kV高压XLPE电缆故障行波 测距方法研究

研究了高压XLPE电缆故障行波测距方法,对于快速定位故障具有重要意义。将小波变换应用于行波测距的算法中去,由于其模极大值能够准确地反映初始行波的极性和到达时间,该方法利用初始电压行波和电流行波的极性方向来判断线路是否发生故障,它不受后续折反射波的影响,特征明确。利用EMTP软件对模型进行仿真,对仿真后的结果采用小波变换进行分析,能比较准确地判断线路是否发生故障。对珠海环琴线、望环线的电缆线路进行了模拟故障的行波测距实验。结果表明,采用小波算法有效提高了测距的精度。     

基于行波特征频率的配电网混合线路故障定位方法

为了避免架空线-电缆混合线路故障定位中波速折算和波头提取的问题,提出了基于行波特征频率和粒子群优化小波神经网络的故障定位方法。利用故障点暂态行波的路径特征频率与故障位置一一对应这一特点,采用小波多分辨率分析提取行波特征频率信息,构建小波神经网络拟合暂态行波各频段能量百分比与故障位置的关系,并用粒子群算法优化小波神经网络,从而提高了收敛速度和定位精度。仿真结果表明,该方法在复杂混合线路中有较高的故障定位精度,且基本不受故障类型、故障初始相角和过渡电阻的影响。     

基于神经网络的输电线路行波故障测距方法

针对单端行波测距法难以区分故障点反射波和对端母线反射波的问题,提出一种利用神经网络非线性拟合能力实现故障定位的测距方法。首先利用相模变换获取故障反向行波,对反向行波进行小波模极大值变换;然后提取模极大值突变时刻和对应极性,从中选取3个有效时刻构成满足时差、波速与线路长度关系的一组"有效时差对";最终配合极性信息构造神经网络的输入样本,对网络进行训练和测试后,可利用该网络输出故障距离,从而实现故障定位。仿真结果表明,该方法适用性强,有较高的可靠性和精确度。     

基于小波变换和TEO的输电线路故障测距方法

针对波速对故障测距的影响,利用一种不含波速的行波定位方法研究输电线路的单相接地故障测距问题。先采用小波变换对故障处电压进行变换,提高了故障处电压的时间分辨率,进而采用Teager能量算子(TEO)提取能量特征,判断初始行波到达线路两端的时间,通过故障发生时间和初始行波到达线路两端的时间即可得到故障距离。Matlab/Simulink仿真试验结果表明,该方法具有较高的精确度。     

基于非接触式行波采集的分布式高压直流故障测距方法

为提高高压直流输电线路故障测距的精度和供电可靠性,提出一种基于非接触式行波采集的分布式高压直流高阻故障测距方法。该方法采用分布式安装方式,基于空间电压、电流行波电磁场的宽频带检测技术,采用宽频带电磁场传感器实现对暂态行波信号的无失真采集;研究了动态自适应波速算法,利用行波采集终端分布式安装的特点,通过在线测量不同线路区段的实时故障波速,对故障段的行波波速进行矫正计算,避免了波速误差对测距结果的影响,有效提高了测距精度。分布式行波采集终端不需要安装在输电线路上,避免了设备安装和维护导致的停电。仿真及现场试验验证了方法的有效性和实用价值。     

基于数学形态学的输电线路单端行波故障测距研究

提出了一种用于单端行波故障测距的多分辨相关函数算法和用于处理实际行波的形态滤波结构元素选择方案。该相关算法采用多时窗处理方式,着力解决宽时窗下相关算法容易出现极值点偏移问题。针对实际故障线路中行波相关法容易受行波波形畸变影响的问题,利用数学形态学设计了前置滤波器,该滤波器较好地抑制了行波波形的畸变,同时保持了行波的主要特征。在有效滤波的基础上采用具有多分辨能力的行波相关法,实现了单端行波故障测距可靠性和准确性的统一。通过对输电线路实测故障数据的处理,证明该方案能同时保证测距可靠性和准确性,具有很高的实用价值。     

一种适用于海缆混合线路的新型故障定位系统

海底电缆线路铺设复杂,当线路出现故障时,很难定位故障的准确位置,电力线路故障点的快速定位是加快电力线路修复、减少停电时间的关键。在分析架空线和海缆故障特征的基础上,提出一种适用于海缆混合线路的故障定位系统。该系统通过故障区段定位装置就地采集海缆两侧的电流,就地进行故障区段定位,并将区段定位的结果通过光纤发送给线路两侧的保护装置。当判断出故障在电缆上时,立即闭锁线路两侧保护装置的重合闸功能。保护装置集成了行波测距模块,在收到区段定位信号的基础上进行适用于混合线路的双端行波测距。大量的仿真测试表明,提出的适用于混合线路的故障定位系统能够实现对混合线路的故障区段精准定位,使混合线路的自适应重合闸应用成为可能;在区段精准定位的基础上能够对混合线路的故障点进行精确定位,可以缩短停电时间,提高供电的可靠性。     

基于SR-WT的输电线路双端故障定位方法

电力系统中行波在传输过程中往往伴随着大量的高频噪声,导致进行故障测距时信号波头不易识别,从而产生测距误差。对此,提出一种基于随机共振和小波变换(SR-WT)的故障测距方法,即先通过随机共振处理含噪信号,将噪声的能量转移到行波信号上,从而实现初步减弱噪声信号提高行波信号的功能;再通过小波变换进一步分解得出所需行波信号波头信息,进而通过双端法进行故障测距。仿真试验结果表明,该方法能够在强噪声干扰下准确提取出所需的行波信号信息,有利于提高测距精度。     

农村配电网单相接地故障定位方法研究

介绍了国内外农村配电网单相接地的故障定位方法,提出了一种基于小波变换对信息进行处理的反射行波分析法。利用农村配电网架空线路带有分支的特点,对各个分支点的反射波进行信号分析,根据小波变换后的模极值和矩阵特征值来确定故障位置。结果表明反射行波分析法能准确地确定故障位置。     

改进测距算法在超高压输电线路单端故障测距中的应用

为研究超高压输电线路的单端测距原理、寻求影响超高压金属性故障时单端测距的影响精度因素,根据原有定值参数引入并联电抗器参数和分布电容参数,采用极限逼近和迭代的数学分析方法计算不同故障情况下分布电容的故障电流,采用集中参数处理法计算并联电抗器的电流,使故障电流适应线路模型和故障类型的变化,并提出一种阻抗测距方法,通过理论推导和RTDS试验验证了该方法的有效性。     

同杆平行双回线的故障测距综述

输电线路发生故障时,快速准确地确定故障地点并排除故障,对及时恢复供电,提高供电可靠性具有重要意义。该文总结了平行双回线故障测距算法的研究状况,根据测距所需信息来源、测距原理及采用线路模型的不同对平行双回线的测距算法进行了分类,并详细介绍了六序故障分量法的基本原理,最后结合近几年的研究现状对双回线故障测距算法的发展趋势进行了展望。     

基于光纤时间同步的双端行波故障测距方法

针对传统双端行波测距技术中线路双端时钟需精确对时的问题,将双端行波测距方法与光纤通信技术相结合,提出了一种基于光纤时间同步的双端行波故障测距新方法。该方法首先利用小波模极大值理论检测故障初始行波到达线路两端的时刻和极性,并根据极性判断故障线路;然后,在故障初始行波到达线路两端后,经光纤通道分别向对端发射脉冲信号,利用相关算法自动检测脉冲信号到达对端的时刻,并根据光纤通道传输时延确定故障初始行波到达线路两端的绝对时刻;最后根据双端测距方法确定故障距离。仿真结果验证了该方法的可行性。研究成果具有较高的工程应用价值。     

New Fault Location System for Power Transmission Lines Using Composite Fiber-Optic Overhead Ground Wire (OPGW)

This paper describes a new method of locating the section where an electrical fault occurs on a power transmission line using Composite Fiber-Optic Overhead Ground Wires (OPGWs). This fault location (FL) method locates the fault section by measuring the current induced in the ground wire (GW), i.e., OPGW in this system. The OPGW currents are measured at many towers which divide the power line into sections. Data is transmitted to a central monitoring station as an optical signal through the optical fibers included within OPGW. Prior to the development of this new FL system, a simulation of power line faults using Electro-Magnetic Transients Program (EMTP) was conducted. As a result, the following two points were clarified; 1) Since OPGW current changes with line condition, it is quite difficult to define a fixed threshold level to locate fault sections accurately. 2) The distribution pattern of OPGW current along the power line has clear features around the fault point, so it is possible for electric power engineers to find the fault section by relative comparison. Therefore, the FL algorithm to be developed should have the capability of finding out the fault section with a human-like method of recognition. Fuzzy Theory, an attempt to include this kind of humanlike way of thinking into computers, was investigated and a new FL method applying this theory was developed. Fig. 1 shows the OPGW current distribution pattern of a typical grounding fault calculated by EMTP as an example.     

基于多端故障信息的配电架空线故障定位方法

针对多分支结构的配电架空线路故障定位困难的问题,依照分层开展、逐步锁定故障位置的定位策略,提出一套基于多端故障信息的配电线路故障定位新方法。首先分析故障初始行波到达线路不同末端的时差关系,归纳出其与故障位置间的内在联系,提出基于位置观测矩阵的架空线故障区域判定方法;然后从T型架空线结构入手,研究故障初测速度与实际波速度间大小关系所指示的故障区段特征,并提出基于波速度比较的架空线故障选段方法;最后进行双端行波测距,确定具体故障位置。PSCAD仿真结果证明,该套定位方法仅通过对多端初始行波时差的处理分析,即可获取较为准确的故障位置信息,方便有效。为配电架空线路故障定位提供了一种新方法。     

基于正极性行波信号分析的配电网双端故障定位

针对仅利用传统双端定位法无法实现多分支配电网线路故障定位的问题,提出了通过检测一系列正极性行波(与初始行波同极性的行波)来实现多分支线路配电网双端故障定位的新算法。根据电压行波在故障点、不同分支线路末端及节点处的反射特性可知,与故障点有关的行波均为正极性行波。首先利用传统双端测距法确定故障分支线路,再通过小波变换对测量端检测到的各个波头进行极性特征分析并辨识其出现时刻,计算出各个正极性行波与初始故障行波之间的时间差所对应的距离,最后结合配电网各段线路的长度,可有效识别出与故障点有关的正极性行波,从而确定故障点的位置。经PSCAD仿真和MATLAB分析表明,新算法准确、有效,仅利用两个测量点即可对多分支线路配电网进行故障定位,且减少了设备、节约了成本。