高压输电线路单端测距新原理探讨

突破了传统的利用工频分量的单端测距概念和利用初始行波与故障点反射行波到达测量点的时间差进行单端测距的概念,提出了一种新的单端故障测距原理。该原理利用单端电压电流计算沿线电压对距离导数的范数在线路上的分布进行故障点的定位。通过对故障线路的分析发现,利用单端量对全线路的电压分布进行计算,其结果在故障点后方,是“虚假”的,但这个“虚假”的电压分布对距离的导数与真实的电压分布对距离导数有相似的变化规律。同时还发现,故障线路上电压对距离导数的范数（有效值）在故障点呈现最小值,那么,利用单端量计算的电压分布导数的范数最小值点就是故障点,EMTP对该原理的初步仿真证明,该算法具有比较高的准确度,但还有一些问题需要进一步的研究。     

基于沿线电压分布规律的快速故障测距

针对双端工频故障测距法存在的双端数据同步困难、迭代次数多、收敛速度慢以及测距伪根难识别等关键问题,提出一种基于输电线路沿线电压分布规律的快速故障测距方法。在分布参数线路模型上,分析输电线路的沿线电压幅值分布规律。对线路进行单调分区域,在各区域取两点求切线,通过切线交叉原理进行初步故障测距。考虑到远距离输电线路非线性因素造成的测距误差,进一步采用切线交叉原理对测距结果进行迭代修正,使测距结果向实际故障点逐级逼近。经仿真验证,所提测距方法仅利用线路参数及单端测量数据计算切线,故无需双端数据同步;通过迭代能够准确去除伪根,实现精确测距;测距原理简单,迭代次数少,收敛速度快,仅需4次计算就能把故障位置锁定在300 m以内。     

基于组合行波原理的高压架空线—电缆混合线路故障测距方法

分析了架空线-电缆混合线路故障后的行波的传播过程以及行波折、反射的现象。在此基础上,针对35kV及以上的高压架空线-电缆混合线路提出了一种基于两种行波原理相组合的故障测距方法。利用双端原理根据混合线路故障初始行波到达两端的时间差进行故障区段的选择,用单端原理进行初步故障测距,结合故障初始行波到达线路两侧的时间差由单端原理给出准确结果。本方法的优点在于得到的测距结果是单端测距原理的结果,消除了双端原理测距中混合线路长度误差及线路两侧准确时间同步问题对测距精度的影响,进而提高了测距准确性与可靠性。ATP仿真表明,所提出的混合线路组合行波故障测距方法是可行的,并且故障测距精度得到明显提高。     

基于组合行波原理的高压架空线-电缆混合线路故障测距方法

分析了架空线-电缆混合线路故障后的行波的传播过程以及行波折、反射的现象。在此基础上,针对35 kV及以上的高压架空线-电缆混合线路提出了一种基于两种行波原理相组合的故障测距方法。利用双端原理根据混合线路故障初始行波到达两端的时间差进行故障区段的选择,用单端原理进行初步故障测距,结合故障初始行波到达线路两侧的时间差由单端原理给出准确结果。本方法的优点在于得到的测距结果是单端测距原理的结果,消除了双端原理测距中混合线路长度误差及线路两侧准确时间同步问题对测距精度的影响,进而提高了测距准确性与可靠性。ATP仿真表明,所提出的混合线路组合行波故障测距方法是可行的,并且故障测距精度得到明显提高。     

输电线路组合行波测距方法研究

分析了输电线路故障后行波的传播过程以及行波折、反射的现象。在此基础上,提出了一种基于两种行波原理相组合的故障测距方法。用单端原理进行初步故障测距,结合故障初始行波到达线路两侧的时间差由单端原理给出准确结果。该方法的优点在于得到的测距结果是单端原理的结果,消除了双端原理测距中线路长度误差及线路两侧准确时间同步问题对测距精度的影响,进而提高了测距准确性与可靠性。ATP仿真表明,所提出的输电线路组合行波故障测距方法是可行的,并且故障测距的精度得到明显提高。     

一种高压输电线路中端故障测距方法的研究

寻找简单快速的高压输电线路故障测距方法是电力系统亟待解决的问题,提出中端故障测距方法,将故障测量装置装设在输电线路中间,测量原理与单端测距算法相同,需要中端电压、电流量,实时求出故障距离。并用PSCAD仿真软件将单端测距与中端测距进行比较,结果表明中端测距较单端测距具有一定的精确性。     

基于暂态电压比初始值和时域迭代的直流配电网单端测距方法

针对直流配电网线路单端故障测距精度不高的问题，提出了一种基于暂态电压比的单端故障测距方法。该方法通过分析故障发生后限流电抗器两端故障电气量的特征和数学表达式，构建了时域内基于限流电抗器两端暂态电压比的故障测距方案，并利用迭代的方法削弱过渡电阻对故障测距精度的影响。该方法利用单端电气量，耐过渡电阻能力强，对通信无严格要求，无需安装同步装置，提高了直流配电网线路单端故障测距的精度。在PSCAD/EMTDC平台搭建多端直流配电网模型，对所提测距方法进行仿真分析，结果证明所提方法可以实现基于单端电气量的精确故障测距。     

利用故障线路分闸暂态行波的故障测距研究

分析了断路器分闸于故障线路时所引起的暂态行波的产生机理。在此基础上,提出了一种新的单端行波故障测距原理,即利用故障线路分闸暂态行波的F型现代行波故障测距原理,并将其划分为4种运行模式,即标准模式、扩展模式1、扩展模式2和综合模式。理论分析和实测波形分析均表明该原理是可行的,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,从而克服了现有单端行波故障测距原理所存在的不足。     

高压输电线路单端故障测距新方法

提出了一种新的单端故障测距的方法,根据故障发生后的故障附加网络,利用单端故障电压电流计算沿线故障电压对距离的导数,然后再求其范数在线路上的分布,根据其分布特点确定故障点的位置,实现测距。仿真证明该新方法具有较高的准确度和稳定性。     

基于强跟踪滤波器的输电线路单端故障测距新方法

为快速、准确、可靠地对输电线路故障进行定位,提出了一种基于强跟踪滤波器原理的输电线路单端故障测距方法。将线路故障距离、首端到故障点的线路电阻、故障点处故障电压作为状态变量,利用线路首端故障电流和电压信号为输入输出量,建立系统状态和参数联合估计的数学模型,应用强跟踪滤波器原理对故障距离进行估计,无需解方程即可得到准确的故障距离。大量PSCAD/EMTDC仿真表明,该方法简单、测距精度高,且不受故障类型、过渡电阻、故障起始时刻等不确定因素的影响。     

适用于高压长距离同杆双回线的在线故障测距方法

提出了一种适用于高压长距离同杆双回线的在线故障测距方法.该方法基于双回线单端电气量的阻抗模型,考虑分布参数对高压输电线路的影响,用积分法求解微分方程,用迭代法解决分布参数对故障定位影响的不确定性.利用实时数字仿真系统(RTDS)模拟各类故障并将输入量接入DPR一2E型故障录波测距装置.结果表明:算法正确,所需数据窗短,计算速度快,可在线使用.     

煤矿35 kV配电线路行波故障测距技术

为解决煤矿供电系统中35kV线路故障点不易查找的问题,提出了综合利用母线端检测到的故障初始电流行波和线路末端检测到的故障初始电压行波实现线路故障快速定位的新方法。分析发现,线路单相接地和相间短路故障都产生行波线模分量,因此对各种类型故障都可采用参数稳定的线模分量作为测量信号,利用可靠的双端行波测距法测量出故障点位置。简要介绍了行波故障测距系统的构成及基本工作原理,详细阐述了行波信号的获取、超高速数据采集、时钟精确同步以及故障测距精度的提高等关键技术问题的解决方案。现场试验证明了所提方法的正确性。     

一侧同杆四回线与两侧同杆双回线构成的T型输电线路 故障测距新方法

通过深入研究同杆四回线与双回线构成的混合输电线路的特点,提出了相应的反序正序网络。在此基础上,综合反序正序电流,再利用故障支路的母线处始端推算到故障点的反序正序电压与从T支节点处推算到故障点的反序正序电压相等的关系得出测距方程,基于方程的解同时进行故障侧判断和测距。大量的PSCAD/EMTDC仿真结果验证了新方案的正确性及精确性,并且该算法的精度不受故障类型、过渡电阻、系统运行方式和系统阻抗等因素的影响。     

基于同步电压相量的故障定位新方法

提出一种利用同步电压相量进行输电网络故障定位的新方法。该方法首先运用对称分量法和线性叠加原理建立故障后的附加正序网络并且定义了故障点的匹配指标,进而基于该指标运用遍历搜索方法寻找故障点位置。该算法仅利用电压相量进行计算,因而能避免因电流互感器饱和导致的误差影响,且仅需少量的同步相量测量单元配置。基于PSCAD的仿真实验表明该方法能够有效地定位任意电网结构的短路故障,并且不受故障类型、过渡电阻等因素的影响。     

配电网中电压暂降源定位技术分析

电压暂降因在电网中具有传播性使得如何定位暂降源变得复杂,而电压暂降源的定位对电能质量故障监测、诊断及其缓解策略的制订至关重要。配电馈线中电压暂降高频率发生,使得如何定位暂降源成为亟需解决的技术问题。暂降源从发生机理上可归结为故障和非故障两大类。文章阐述了暂降源的定位技术的历史及其发展情况,并分析和比较了配电网现有的电压暂降源定位检测算法,给出了各自的定位判据和适用范围,概括并分析了故障类电压暂降源定位的通用判据,展望了电网中暂降源定位技术工作。     

含光伏电源的配电网故障定位策略研究

基于监测电压暂降的配电网故障定位逐渐成为研究热点,同时随着智能配电网的发展,光伏电源越来越多的接入配电网。光伏电源的接入使传统的辐射型配电网的网络结构发生变化,且光伏电源的故障电流特性与同步发电机不同,使得基于电压暂降的配电网故障定位方法运用于含光伏电源的配电网时会产生较大误差。为了解决含光伏电源配电网的故障定位问题,基于低电压穿越控制策略针对光伏电源的短路电流特性进行了分析,然后介绍了含光伏电源的配电网故障电流的求解算法。通过遍历搜索候选母线,确定使得电气故障后故障电压实测值与理论计算值最为吻合的母线和故障类型,从而确定故障最邻近的母线。基于对IEEE34节点配电系统改造后的算例进行计算仿真,验证了文章方法应用于含光伏电源配电网定位的正确性和有效性。     

高压输电线路电弧故障单端定位时域法新解

根据长电弧电压电流波形,建立了电压方波电弧的理想电压－电流转换特性曲线和对应的电弧等效模型,对于单相接地和两相短路故障,给出了故障相电流故障分量与故障边界电流同相位的结论,并提出了利用高压输电线路单侧电压电流采样值对输电线路短路故障进行定位的一种时域新方法。大量故障测距数字仿真实验表明该测距算法具有较高的测距精度。     

基于故障电压序分量的超高压线路T接测距新算法

提出了一种基于集中参数线路模型的高压/超高压T接线路测距新算法.该算法在考虑线路分布电容的前提下,仅采用故障电压序分量进行故障测距,具有不受故障后电流互感器饱和影响的优点.对于对称类故障,用电压正序故障分量进行测距;对于非对称类故障,用电压负序故障分量进行测距.对该算法分别就单回线一单回线T接线路、单回线一双回线T接线路、双回线-双回线T接线路接线方式下测距做了详细讨论,并提出了新的故障分支判据,依次计算每个分支的故障距离,比较后即可准确判断故障分支.ATP仿真验证表明,对于三端同步及不同步采样电压量数据,测距精度都在1%以内.     

小电流接地故障选线和定位装置的IEC 61850信息建模

采用IEC 61850标准的技术和面向对象的方法,为小电流接地故障选线和定位装置进行了信息建模.建立了基于故障暂态信号的小电流接地故障选线逻辑节点和小电流接地故障定位逻辑节点;使用这些逻辑节点,给出了故障选线装置和馈线终端装置(具备故障定位功能)的设备模型;分析了暂态零序电压、电流信号的获取方法.     

高压输电线路电弧故障检测与定位最小二乘法新解

根据长电弧电压电流波形 ,建立了电压方波电弧的理想电压 -电流转移特性曲线和对应的电弧等效模型。对于单相接地短路故障给出了故障相电流故障分量与故障边界电流同相位的结论 ,并提出了利用高压输电线路单侧电压电流采样值和最小二乘技术对短线路及中长线路电弧故障进行检测与定位的一种时域新方法。大量故障测距数字仿真实验表明该测距算法具有较高的测距精度。