输电线路故障测距实用方法研究

通过研究国内外输电线路故障测距方法，总结得出了各种测距算法的优点及存在的问题，指出了每种测距算法的适用范围和应用局限性。介绍了利用小波变换的行波测距方法、基于双端不同步数据的测距算法2实用性较强的故障测距方法。着重对输电线路故障测距方法进行其可行性验证，对该方法的研究方向及应用前景进行了展望。     

基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法

现有大部分电缆–架空线混合输电线路故障测距算法无法从原理上消除双端数据不同步的影响,针对这一问题,提出一种基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法。首先,针对不对称短路故障,利用系统两侧的电流、电压推算故障点电压,通过正序电压分量与负序电压分量的比值消除不同步角;然后给出混合线路故障测距函数,根据测距函数的单调性可知仅在故障点处其函数值为零,因此可采用二分法等搜索算法求解故障点;最后针对对称短路故障,提出采用正序电压分量与正序电压故障分量的比值消除不同步角,从而求出故障点。基于PSCAD的仿真结果表明,该方法测距精度高,且不受故障位置、过渡电阻和不同步角等因素的影响。     

基于相位特性的高压输电线路双端非同步故障测距算法

现有的大部分双端数据不同步测距算法由于伪根的存在可能导致测距失败。针对这一不足,基于线路分布参数模型,利用电压正序分量与负序分量的比值或者电压正序分量与故障正序分量的比值消除不同步角,并利用相位的单调性进而推出一种双端非同步故障测距算法。该算法不存在伪根,可以利用二分区间求根法或者弦截求根法快速求取故障距离。EMTP仿真结果表明,该算法测距精度不受过渡电阻、故障类型以及不同步角的影响,计算量小,测距精度高。     

高压输电线路双端故障测距新算法

基于故障点电压幅值相等的双端故障定位方法,由于两端采样数据不同步会存在伪根判别问题。分析两端数据不同步时伪根产生的原因,并利用故障分量电压分布规律,提出基于故障分量不存在伪根判别问题的简单迭代定位方法,证明了该方法收敛性和惟一性。该方法采用线路分布参数模型,不受线路分布电容影响,计算简单。通过仿真验证该方案收敛速度快．不受过渡电阻、故障初始角、两端采样数据不同步等因素的影响,测距精度高。     

高压输电线路故障测距研究

高压输电线路担负着传送电能的重要任务,其故障直接威胁到电力系统的安全运行,本文通过对故障测距存在的几个问题进行了讨论,设计了一套高压输电线路新型故障测距装置,同时为行波法和故障分析法的实现提供了硬件支持,实现了精确的双端测距系统的要求。     

基于分布参数模型的双端非同步故障测距算法

基于线路分布参数模型,提出一种双端非同步故障测距算法。该算法根据电路叠加原理,将故障后的网络等效为正常状态网络和故障分量网络的叠加,然后以单相系统为例,以故障距离和非同步时间作为未知数,对正常电流电压相量和故障分量分别建立测距方程组,推导出故障距离的解析表达式,并给出了伪根的识别方法。文章还分析了该算法对三相系统的适用性。仿真结果表明,该算法消除了非同步时间的影响,适用于各种故障类型,无需选相,计算量小,测距精度高,较好地解决了双端测距中的数据不同步问题。     

一种实用的新型高压输电线路故障双端测距精确算法

提出一种新型的高压输电线路故障测距的精确算法。该算法基于线路的分布参数模型,根据故障时沿线电压的分布规律,使用搜索迭代的方法计算出故障点的位置,不要求双端的数据同步,能消除过渡电阻的影响,且无需解长线方程,也不存在伪根的判别问题,具有较高的实用价值。EMTP仿真结果显示即使在较低的采样频率下该算法仍具有较高的精度。     

以杆塔直线距离为基准的双端输电线路非同步故障测距算法

针对目前传统双端非同步故障测距算法存在伪根、程序实现复杂、受线路长度变化影响等缺点,提出一种以杆塔直线距离为基准的双端非同步故障测距算法.该算法基于分布参数模型,利用测量点的电压、电流消去不同步角度,求解出线路长度放大倍数,推导出以杆塔直线距离为基准的故障距离.该算法仅利用解析表达式即可求出故障距离,不存在伪根,无需判...     

精确双端故障测距新算法

提出一种利用线路双端故障数据进行精确故障定位的新算法。新算法利用了故障后线路两端的电压电流相量，考虑了双端采样数据的非同步问题，通过采用分布参数模型，精确考虑了分布电容对测距算法的影响，从而大大提高了测距算法的精确度。     

基于参数修正的输电线路双端不同步测距方法

针对线路双端数据不同步与线路参数不确定性所产生的测距误差问题,提出了基于参数修正的双端不同步测距方法以实现输电线路发生非对称故障时的准确定位。该方法定义了线路参数修正系数,利用等值序网分析法消除了数据不同步角的影响,然后应用仿电磁学算法求解了所建立的故障测距方程组,得到了线路故障位置。仿真分析与实际线路的计算结果表明,所提方法不受线路参数变化的影响,利用故障后的双端不同步数据即可进行故障定位,具有很高的测距精度与可靠性。     

MMC-HVDC电网输电线路双极短路故障电流的实用计算

基于模块化多电平换流器的高压直流电网作为支撑高比例可再生能源接纳的有效手段,已经成为电网发展的重要方向。双极短路故障是输电线路发生的最严重故障,目前一般通过在s域内列写直流系统状态方程,然后再基于拉氏反变换求解故障电流,亟待提出短路电流的工程实用计算方法。为此,以张北柔性直流电网为研究对象,首先分析了输电线路双极短路的故障特性及耦合机理。在此基础上,将故障线路靠近阀侧的两端分别看作二端口,分析了故障电流与二端口两侧电压的关系。其次,基于正、负极线路二端口电压变化不大的思想,将环形直流电网简化为两端网络或开式网络,得到故障线路电流的实用计算方法,不再需要求解高阶的拉氏反变换而直接得到故障电流。最后,通过与电磁暂态仿真结果的对比,验证了实用计算方法的可行性与高效性。     

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。     

双极MMC-HVDC系统直流故障特性研究

直流故障是模块化多电平换流器高压直流输电(MMC-HVDC)的主要故障类型,目前国内外对于MMC-HVDC直流侧故障的研究主要集中于伪双极系统,而对于真双极系统直流侧故障的研究还处于起步阶段。首先,介绍真双极MMC的拓扑结构和工作原理,并根据实际交直流系统电气参数、桥臂子模块电容及电抗的放电机制,建立真、伪双极两种拓扑MMC-HVDC系统直流故障状态下的对应等效电路。然后,对比分析两种拓扑不同阶段故障电流在MMC桥臂上的流通路径,重点研究了故障短路电流对换流站桥臂阀组影响程度的差异,并指出三种电气参数与故障短路电流变化之间的内在关系。最后,基于RT-LAB仿真平台,搭建51电平双极MMCHVDC双端直流输电模型,仿真结果证明了直流故障特性研究方法的正确性。     

考虑测距结果特性的T型输电线路非同步故障测距算法

针对现有T型输电线路非同步故障测距算法的缺点,基于分布参数提出了一种三端数据不需要同步的T型线路测距新算法。算法直接利用解析表达式求取3条支路上故障距T接节点的距离,利用测距结果的特性区分故障支路与非故障支路。算法不需要判断故障相别,无测距伪根,对不对称短路和对称短路都适用。理论分析和仿真结果表明算法不受不同步角度、过渡电阻、运行方式等影响,具有较高的测距精度和较快的计算速度。     

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。     

基于双端不同步数据故障定位的中位修正法

提出了基于双端不同步数据的故障定位(它不受过渡电阻影响,比单端算法定位准确)新算法,该算法利用故障前、后的电压电流信息对线路参数和故障距离分别迭代求解,同时综合修正线路长度、线路参数及电压电流等误差。仿真计算证明,该法估算线路参数和故障距离较准确,且不受故障类型、线路参数变化和故障线路长度误差等因素影响,鲁棒性较强。     

基于故障电流主动控制的柔性直流配电网故障定位方法

为了提高现有柔性直流配电网故障定位方法的性能,保证直流配电网供电可靠性以及故障后快速恢复供电,提出基于故障电流主动控制的柔性直流配电网故障定位方法.利用混合模块化多电平换流器(MMC)的高可控性,将故障电流分为阶段Ⅰ与阶段Ⅱ.阶段Ⅰ主要实现故障电流快速抑制并为阶段Ⅱ平滑过渡提供条件.阶段Ⅱ通过注入特定频率的高频反向电流,实现故障的精确定位.介绍了故障参考电流的设计方法.以非对称"手拉手"式双端直流配电网为典型场景分析其故障定位原理.最后,在PSCAD/EMTDC搭建双端直流配电网仿真模型,验证了所提故障定位方法的可行性.     

一种实用的高压输电线路故障双端测距算法

采用了一种新型的基于分布参数的高压输电线路的故障测距算法。该方法利用模值平方相等的原理 ,证明了其在全线范围内具有良好的收敛性 ,不需要判别伪根 ,不要求两端数据同步 ,不受过渡电阻影响。经电磁瞬态过程仿真计算程序(EMTP)仿真验证 ,此算法具有较高的精度     

基于双端不同步数据的测距算法

利用高压输电线路两端故障录波器的不同步数据,提出利用线路两侧工频相量相位差的特点进行测距;该方法不受负荷电流与过渡电阻的影响,不需要进行故障选相和判别真伪根,ＥＭＴＰ仿真结果表明,算法有较高的精度。