基于行波理论的配电网故障定位方法的研究

提出了利用行波对带有分支的配电网故障线路进行准确定位的方法。该方法是一种分两步来确定故障点的定位方法：首先对故障产生的暂态行波进行检测，通过识别来自故障点和不连续点的反射波来确定故障区段；在确定了故障区段的基础上，找到与故障点相关的2个反射波，并由这2个波的最大相关时间计算得到故障点到检测端的距离。文中介绍了该算法的理论研究工作，给出了EMTP仿真的仿真结果，最后通过对一条带分支的单相线路进行试验，进一步证明了该方法的正确性。     

GPS行波故障定位

输电线路行波故障定位具有很高的精度,但需要高速A/D采集,海量数据存贮,复杂的行波波头辩识,且对发展性故障、近距故障的测量处理比较困难.针对这些问题提出采用一种专用行波波头检测传感器、并与高精度的GPS时钟和一种直接存贮行波波头时刻的高效存取方法相配合,进而在电力网中构成GPS行波测量网络.     

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。     

基于改进双端行波定位法的线路雷击点定位

现有雷电定位系统探测到的电磁波存在的波形传播延时和地形传播延时,将使定位精度受到影响.考虑到输电线遭受雷击时将产生向两端变电站母线运动的行波,结合现有的行波测距理论,提出一种改进的双端行波定位法对雷击点进行定位.通过在线路两端母线处采集雷击入射行波、母线反射行波或者雷击点的反射行波信号,利用小波变换提取行波波头特征点,精确确定行波到达时刻,进而确定一个只包含距离和时间的函数求解出雷击点的位置 ,实现不受波速影响的雷击点定位.该方法不需要事先确定行波波速,和传统行波定位法相比,消除了波速的不确定性带来的定位误差.大量PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能够有效地对雷击点进行定位,定位精度高.     

基于智能馈线终端和行波时差的故障定位技术研究

针对配网多电源复杂支路的单相接地故障难以准确定位的问题,提出了一种利用智能馈线终端(Feeder terminal unit,FTU)与行波到达时间差相结合的故障位定位方法。该方法通过智能FTU设备作为边界对线路进行划分区域,检测FTU零序电流和零序电压的相位关系来判断故障区间,再根据故障区间两端FTU采集到的行波波头时刻确定故障点。同时根据线路和行波传输特性,推导出一种不受波速和线路长度影响的双端行波测距杆塔定位方法,提高了行波故障测距结果的精度和可靠性,通过现场试验验证了该故障定位技术的可行性。     

行波法在高压输电线路故障定位检测中的应用

高压输电线路多应用于长距离输电工程中,因此快速定位故障点对保证电力供应稳定可靠性意义重大。文章分析了高压输电线路常见故障类型及检测方法,经过综合对比确定了行波法的优越性,介绍了单、双端行波法的原理,以及双端行波法的具体应用,为高压输电线路故障点定位工作提供参考。     

基于行波传感器的输电线路故障定位方法研究

电容式电压互感器高频响应特性差，满足不了对电压行波测量的要求。该文利用测量电容式电压互感器（CVT）的入地电流行波来检测线路电压行波，设计了行波传感器，提出了硬件行波波头检测方法，并应用于基于整个电网的行波故障定位。仿真分析及装置实验测试表明：该方法实现简单、安装方便、鲁棒性强、定位精度高。该技术巳申请国家发明专利。     

基于暂态行波分析的配电线路故障精确定位算法研究

传统的配网故障诊断方法存在单相接地故障选线与定位不可靠,通信及电源可靠性不高等问题,已很难迅速、有效地精准定位故障区域.鉴于此,提出一种基于暂态行波的配电线路故障算法,同时结合实例进行分析,验证了算法的有效性.     

基于整个输电网的电压行波故障定位算法

在双端电压行波定位的基础上,提出了一种基于整个输电网的行波故障定位算法,该算法在某一条线路故障后每个变电站均记录电压行波到达该站的时间,然后由主站根据整个输电网中各变电站所有的时间信息进行融合处理和容错分析,从而在某一台定位装置故障、启动失灵或时间记录错误后仍能进行精确定位。仿真结果表明,该算法具有很强的容错性和很高的定位精度。     

基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位

对单相接地故障进行精准定位有利于提高水电配电网供电质量、减少断电造成的损失.为此,针对传统定位方法存在的定位误差大、检测耗时长的问题,设计了基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位方法.定位过程共分为两个阶段:一是水电配电网单相接地故障选线,确定发生故障的线路.二是针对行波信号中存在噪声的特性,将行波检测法中的双端法与...     

一种新的单端行波测距方法

传统的单端行波测距方法存在远端故障测距不准确的问题。提出一种新的单端行波测距方案,其基本原理是故障点故障前电压与故障后初始行波电压相位差为 ,两者相关系数绝对值为1。通过测量点处故障前电压电流和故障后电压电流可以求出故障后初始行波和线路各点处的故障前电压。将各点处的故障前电压与所求初始行波进行相关性计算,得出相对应的相关系数的绝对值。在这些相关系数的绝对值中,数值最大且为1的点即为故障距离。与传统的行波测距方案相比,其测距具有单一值,远端故障也能准确测距。     

基于分布式行波检测的配电网单相接地故障定位方法

为解决复杂树型配电网长期存在的单相接地故障精确定位难题,分析了故障行波模量的传输特性,提出了一种基于两种行波原理组合的故障定位新方法。该方法首先建立多端定位算法查找故障主干线路,缩小故障定位范围;然后提出基于行波模量时差的双端定位算法,利用行波线模分量与零模分量的行波传输时差准确计算故障距离;最后,综合利用多端与双端定位结果确定故障精确位置。经仿真验证,该方法仅需在部分配电线路末端安装行波定位装置即可实现配电网全网线路的精确故障定位,有效节省了装置投资成本,具有数据处理量少、算法实现简单等优点。     

基于D型行波原理的T接线路故障测距方法

介绍了一种基于D型行波原理的T接线路故障测距方法,无需故障分支判断,计算简单。对T接线路故障时的行波过程进行了分析,直接利用故障时刻产生的初始波头到达T接线路三端的时刻,基于D型行波原理,进行两次双端故障测距,然后选择两次双端测距结果中的较大值作为最终故障测距结果。用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方法进行了仿真分析。仿真结果表明,在T接线路发生故障时,此方法能够利用故障初期很短时间内的行波信号实现快速、准确的故障测距。     

基于VMD-Hilbert变换的故障行波定位研究

针对现有行波检测方法中小波变换和希尔伯特黄变换的不足,提出一种基于VMD-Hilbert变换的故障行波检测方法。通过对行波传感器采集到的故障行波信号进行VMD分解,利用Hilbert变换提取模态分量的特征量来标定初始波头的到达时间。针对行波定位精度受波速不确定性影响的问题,基于故障初始行波零模分量和线模分量波头的到达时刻,提出一种与波速无关的双端定位算法。ATP/EMTP仿真结果表明,VMD-Hilbert行波检测方法能有效标定行波波头时间,定位算法无需知道故障发生时刻和故障反射行波波头的到达时刻,进一步提高了故障定位的精度。     

一种基于行波法的新型线路故障定位装置的研制

传统的阻抗法进行故障定位,难以克服过渡电阻等因素的影响。随着行波法的优点被日趋认识,基于行波法的故障定位装置已成为主流。为此,提出了一种基于行波法的单端故障定位装置的开发思路,并详细介绍了该装置硬件、软件的设计工作及故障定位方法的研究。     

基于行波模态分解的特高压直流输电线路双端行波测距方法

基于晶闸管换流器的特高压直流输电系统(ultra-high voltage direct current based on line commutated converter, LCC-UHVDC)的故障定位算法对智能电网的安全稳定运行起着重要作用。针对长距离特高压直流输电系统故障测距方法精准度低、快速性差的问题,提出了一种基于变分模态分解法(variational mode decomposition, VMD)和Teager能量算子(Teager energy operator, TEO)的双端行波故障测距方法。首先,研究了LCC-UHVDC线路故障电压行波的传播特性。利用零模电压随线路传播衰减明显的特征,通过VMD算法提取采样点处零模电压行波的时频特性。针对VMD参数选择不当导致的模态混叠问题,利用K-L散度(Kullback-Leibler divergence)对提取的模态指标进行优化。然后采用TEO对分解后信号进行瞬时能量谱提取,精确标定波头到达时间,最后采用双端迭代测距法迭代求解故障距离。在PSCAD/EMTDC搭建±800 kV LCC-UHVDC仿真模型进行验证。结果表明,所提方法在不同故障位置、过渡电阻和故障类型下具有较强的鲁棒性。     

基于零模行波波速量化的高压输电线路双端故障定位方法

结合行波零模分量传播的依频特性和衰减特性,提出基于零模行波波速量化的高压输电线路双端故障定位方法。利用最小二乘法拟合零模行波波速与故障零模行波到达首末端的传输时间差之间的关系。基于故障发生后实际测量行波信号的传输时间差,获取对应首末端的零模行波实际波速代入改进的双端行波测距方程实现故障定位。在PSCAD/EMTDC中搭建500 kV高压输电线路依频特性模型对所提方法进行仿真验证,结果表明该方法基本不受故障位置和故障电阻的影响,具有较高的故障定位精度。     

行波法在电气化铁道牵引网故障测距的仿真研究

针对牵引网受到机车运行工况变化影响,以及一些不确定性因素导致出现接地故障的缺陷,提出了一种利用行波法对牵引网故障进行测距的应用方案。依据AT牵引网实际电路,在ATP中建立投切并联电容补偿模型,对机车运行时牵引网的电流进行仿真分析,得到发生短路时的故障数据,再利用Matlab对故障数据进行行波法测距,最后通过搭建硬件电路实验平台进行验证。仿真分析和实验结果表明,利用行波法对牵引网故障进行测距是行之有效的。     

基于行波理论的先进故障测距系统实现算法

针对常规行波测距受波速和线路长度参数影响较大等问题,提出并实现了具有多空间数据源综合利用、双模式测距、特殊网络结构自适应优化测距等先进算法的综合行波测距系统。相比常规行波故障测距系统,该系统在线实时确定波速度参数,改变了常规系统中设置固定数值的方式;线路长度的实时校正可消除线路参数长度不准确的影响;同时该系统具备独立测距能力提升的单端测距算法及T型特殊线路自动测距的能力。模拟实验验证表明,该算法可深度优化测距结果,有效提高测距精度,并显著提高行波故障测距的适应能力。