基于六序分量法的跨电压等级的同塔四回线的故障计算

同塔架设的各回线路之间存在线间互感,对处于不同电压等级下的两个同杆双回线的输电线路进行了故障计算的研究。该故障计算方法基于同杆双回线的六序分量法,首先画出六序分量序网图,同时考虑线间互感的存在,求解各序综合阻抗,在已知各序综合阻抗的基础上,按照六序分量法以及故障的边界条件求出各序故障电流,进而求出各相电流,解决了不同电压等级下,同杆四回线的短路故障计算问题。EMTP仿真值验证了这种故障分析方法的正确性,仿真结果表明,基于六序分量法的不同电压等级的同杆四回线的短路电流计算的误差不超过1%。     

基于六序分量法的跨电压等级的同塔四回线的故障计算

同塔架设的各回线路之间存在线间互感,对处于不同电压等级下的两个同杆双回线的输电线路进行了故障计算的研究.该故障计算方法基于同杆双回线的六序分量法,首先画出六序分量序网图,同时考虑线间互感的存在,求解各序综合阻抗,在已知各序综合阻抗的基础上,按照六序分量法以及故障的边界条件求出各序故障电流,进而求出各相电流,解决了不同电压等级下,同杆四回线的短路故障计算问题.EMTP仿真值验证了这种故障分析方法的正确性,仿真结果表明,基于六序分量法的不同电压等级的同杆四回线的短路电流计算的误差不超过1%.     

不同电压等级同杆双回线断线故障分析方法

不同电压等级双回线运行方式复杂,线路间存在复杂的耦合,考虑到目前对断线故障还缺少相应的故障分析研究,因此提出一种不同电压等级同杆双回线断线故障分析方法。根据不同电压等级同杆双回线的解耦思路以及系统阻抗修正方法,画出断线故障时六序分量序网图,针对单回线断线的特殊条件提出序网图的简化版。根据I、II回线正序网有源的特点,列出各序分量方程式。根据断线时的边界条件,在电压约束或者电流约束唯一条件下,画出各复合序网图,进而算出序电流和序电压,但该方法计算复杂,因此提出解方程组法直接计算各序电压和各序电流,进而计算出断口电压和相电流。计算结果与PSCAD仿真结果对比,验证了不同电压等级同杆双回线断线故障分析的正确性。     

参数不对称同塔四回输电线的零序四分量法及故障分析

同塔四回输电线路大量存在阻抗参数的不对称性。为了完全解耦参数不对称的阻抗矩阵,提高同塔四回输电线路的故障分析精度,需引入新型的相模变换方法。为此,参考已有相模变换的解耦思路,提出零序四分量法。该方法保持各回线的正、负序量不变,仅在零序中单独引入一个同向量和三个带修正系数的环流量,从而完成矩阵的完全解耦。零序四分量法可分别应用于同电压等级和跨电压等级的参数不对称同塔四回线系统的故障分析。由序分量定义与故障边界条件可得各故障复合序网。仿真结果证明了零序四分量法所得故障分析结果的正确性。     

经过渡电阻短路接地故障的计算方法研究

对经过渡电阻短路接地故障的计算方法进行了研究,用对称分量法分析了单回线经过渡电阻接地故障,以及用六序分量法分析参数完全对称的同杆双回线经过渡电阻接地故障。针对不对称参数同杆双回线经过渡电阻接地故障进行分析:用对称分量法将线路阻抗矩阵分解为正序、负序、零序,得出两回线的正序量、负序量之间没有耦合,只有零序量之间存在耦合的结论;借鉴六序分量法中把电流分解为同向量和反向量的思路,将存在耦合的零序分解为零序同向量和零序反向量。再分别对新解耦方法各序的系统阻抗进行修正。用新的解耦方法进行故障分析,给出了新序网中过渡电阻的修正系数,并与PSCAD仿真结果进行对比,从而验证了新解耦方法的正确性。     

不对称参数同杆双回线选相方法研究

线路参数不对称的同杆双回线无法使用传统的六序分量法进行解耦。针对这个问题,提出一种新的解耦方法。首先,三相分解成正序、负序、零序分量;然后,耦合的零序分量进行解耦,分解为同向和反向分量。该方法解决了不对称参数同杆双回线的零序互感问题。当线路发生故障时,可以根据故障边界条件得到序分量之间的幅值和相位关系。不同线路发生故障时,两回线正序分量的电流幅值不同。同一回线发生不同类型的故障时,六序电流分量的幅值有对应的关系。同一类型的不同相发生故障时,六序分量的相位不同。根据上述关系提出了相应的选相判据,并给出了选相流程和方法。PSCAD仿真结果表明,该方法具有良好的选择性,且不受故障类型,故障位置以及过渡电阻的影响。     

超高压同杆双回线多重故障的计算

用对称分量法进行超高压同杆双回线故障计算时将遇到零序分量间存在零序互阻抗和零序互电纳的问题。提出一种采用特征模量分解方法对同杆多回线间的零序参数解耦,并给出了同杆双回线零序参数特征模量分解矩阵,通过特征模量分解得到同杆双回线路两端之间的零序电量关系。利用正序、负序和零序分量构成转移矩阵,实现同杆双回线任意故障的计算,算法采用分布参数的线路数学模型,具有较高精度。以此为基础提出同杆双回线多处横向故障的计算方法,该计算方法有通用性好和易于实现的特点。     

基于单端电气量的不对称参数同塔四回线选相方法

不对称参数的同塔四回线具有不同的自感参数,无法使用传统的12序分量法进行解耦,因此采用相线解耦法对其进行解耦,并将相电流分解为12个独立的序电流分量,解决了同塔四回线中的互感耦合问题。线路发生故障时,利用故障边界条件得到序分量之间的关系。在不同回线上发生故障时,穿越序分量与环流序分量的序电流相位分别呈现出同相或反相的特征;同一回线发生不同类型故障时,序分量电流之间满足固定的幅值关系;同一类型的不同相序故障时,序分量相位差满足特定关系。考虑故障点分布系数对保护测量装置的影响,提出适于不对称参数同塔四回线发生单回线故障时的故障识别方法,并构造了相应的选相判据,给出了选相流程和方法。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,此选相方法具有良好的选择性,不受故障类型,故障点的位置以及过渡电阻的影响。     

基于环流分量的同塔四回输电线路单回线故障选线新方法

通过分析同塔四回线12序分量特性,提出基于环流分量的故障选线新方法。该方法首先根据不同回线故障时各环流量之间的幅值与相位关系,构造环流差量。通过研究环流分量及环流差量间相位关系在不同回线故障条件下相差180°的变化特征,可实现准确选线的目的。以较普遍的参数不对称同塔四回线输电线路为模型,结合不同回线故障时的边界条件,对各回线故障时序分量间相位关系进行分析。利用不同回线故障时序分量间相位关系不同的特点,提出一种不受负荷电流影响的同塔四回线选线方法。PSCAD/EMTDC仿真验证了上述所提新选线方法的准确性与有效性。     

同杆4回线故障选线方法

对4回线所有单回线故障进行了推导与分析,分析表明,当故障发生在某一回线上时,无论是哪一种类型的不对称短路故障, E,F,G,H这4序分量之间存在恒定的幅值与相位关系,而当故障发生在不同回线上时,各序分量之间则有不同的幅值与相位关系。利用这个特点提出了一种 4回线发生单线故障时的故障线路识别方法。对4回线的各种单回线故障进行了大量的EMTP仿真,仿真模型包括理想对称的4回线路和实际运行的不完全对称4回线路,结果都验证了所述故障选线方法的正确性。     

同杆4回线12序分量法

同杆4回线在节省线路占地的同时,带来了测距和继电保护等方面的困难.文中针对同杆4回线难以解决的线间耦合问题进行了大量研究.使用矩阵变换将耦合的线路进行解耦,形成相互独立的12序分量.详细研究了这12序分量的特点,并给出了线路发生故障时的各序分量图.12序分量法不仅可以成为同杆4回线故障计算的基本方法,还为同杆4回线的测距和保护打下了理论基础.EMTP仿真结果表明了12序分量法的精确性.     

一种适合于同杆4回线的故障测距方法

在对同杆4回线解耦的基础上,提出了一种适合于同杆4回线的故障测距方法.同杆4回线内部发生故障时,可以将故障分量分解为12序分量,且利用该12序分量进行故障测距.考虑到在任何故障类型下,同杆4回线内部都会存在反序分量,所以提出了基于反序环流分量的故障测距方法.当同杆4回线内部发生故障时,从线路两端计算到故障点的反序环流分量电压相等,利用该关系可以求出故障点的精确位置.由于相互独立的12序分量完全能够解决线间耦合问题,文中提出的测距算法能够精确测距,测距精度不受故障类型影响.大量ATP仿真结果表明所提出的测距算法完全适用于同杆4回线的故障测距,测距精度不受过渡电阻、系统运行方式、线路两端功角的影响.     

Π模型电容电流补偿的同塔四回线电流差动保护

分析了超高压同塔四回线长距离输电线路分布电容对传统电流差动保护的影响。在此基础上,考虑同塔四回线相间及线间的电磁耦合,建立对应频域及时域下的同塔四回线12序(模)分量Π型等值电路模型,并基于各序(模)量等值电路分别提出频域及时域电容电流补偿方法。对无电容电流补偿,频域相量电容电流补偿及时域电容电流补偿等不同电流差动保护方案动作性能进行对比,结果表明在不同运行条件下采用时域补偿具有更佳的保护性能。     

A new decoupling method for double‐circuit transmission lines with asymmetrical parameters

The six‐sequence component method is widely used in short‐circuit calculation of double‐circuit lines. However, this method can be used to decouple only two parallel transmission lines whose parameters are exactly the same. In this paper, a new sequence component method is introduced to deal with the lines whose parameters are not exactly the same. Mutual impedances between phases of the same line are decoupled first, and then the zero‐sequence mutual impedances between different lines are decoupled. Six new independent components are obtained after decoupling. System impedances are modified based on the relationship between voltages and currents of the new sequence components and the traditional sequence components. According to the boundary conditions of the faults, the characteristics of new sequence components are studied, and the corresponding sequence networks are discussed. According to the combined sequence network, new sequence currents can be calculated, and the phase currents can be obtained easily from the new sequence currents by a transformation matrix. PSCAD simulation results demonstrate that the short‐circuit calculation method proposed in this paper is appropriate and practical to deal with the two parallel transmission lines with different parameters and partially coupled transmission lines. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于疏松耦合变压器零序解耦模型的同杆双回线路故障计算

不并列运行的同杆双回输电线路在发生单回线不对称接地故障时,线路之间存在零序互感,在线路故障计算时必须予以考虑。文中提出疏松耦合变压器零序解耦模型,基于该模型对不并列运行同杆双回输电线路的零序网络进行解耦,得到线路等效回路,进而求得线路零序等值阻抗。在不并列运行的同杆双回输电线路故障分析中,利用传统的对称分量法,结合已求得的线路各序阻抗,计算故障处各序网络电流,进而得到故障情况下回路的各相电流,从而完成该型输电线路单回线故障的计算。PSCAD/EMTDC仿真结果证明了所提零序解耦模型的正确性。     

基于PMU量测信息的短线路同杆并架双回线参数辨识

由于短线路同杆并架双回线越来越多,如何获得其准确的参数是亟待解决的问题。提出了基于PMU的短线路同杆并架双回线参数估计新方法。基于导体之间的耦合首先推导了短线路同杆并架双回线的阻抗模型;利用PMU在线实测数据提出了相应的短线路相角矫正方法和基于最小二乘法的短线路同杆并架双回线参数估计算法。该模型完整,算法直观简单,能够准确、快速地算得短线路同杆并架双回线之间的所有自感及互感参数。算例证明了该方法的有效性和正确性。     

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.     

一起特殊跨线引起故障线路保护动作的分析

针对某220 kV线路发生的一起特殊跨线故障,利用等效电流和序分量法,求解线路故障时的电气量,分析故障时线路保护的动作行为。分析结果与录波数据和动作报告完全吻合,表明在跨线故障时传统的线路保护存在误选相和保护拒动的可能性。根据不同原理保护在跨线故障时的行为,提出同杆并架线路的保护配置方案。     

Parallel transmission lines fault location algorithm based on differential component net

This paper presents a novel time-domain fault location algorithm for parallel transmission lines using two terminal currents. Parallel transmission lines with faults can be decoupled into the common component net and differential component net. Since the differential component net is only composed of the parallel lines and its terminal voltages equal zero, the proposed algorithm is based on the fact that the difference between voltage distributions, calculated from two terminal currents, is the smallest at fault point. To be practical, unsynchronized data and the transient transferring ability of the current transformer are taken into consideration. The algorithm needs a very short data window, and any segment of current data can be used to locate faults. The proposed algorithm is verified successfully using the simulation data generated by the frequency-dependent line model of the Alternative Transients Program and the field recording data provided by traveling-wave fault locators. Locating results show the satisfactory accuracy of the algorithm for various fault types, fault distances, and fault resistances.