基于行波波速在线测量的输电线路故障测距算法研究

基于行波的输电线路双端测距算法只用到到达故障线路两侧母线的第一个故障初始行波波头,其可靠性较高.但行波波速对其定位精度存在一定的影响.实际的波速受到线路参数频变及地理位置、气候等诸多因素的影响.本文提出一种在线测量行波波速的方法,以此为基础提出一种新型双端测距算法.大量仿真表明与常规双端行波测距算法相比较,该算法测距精度更高.     

应用于输电线路故障测距的行波波速仿真分析

基于输电线路故障时产生的暂态行波进行故障定位,既能满足超高压输电线路对保护装置迅速动作的速度要求,还能对故障进行精确定位,且基本不受故障类型的影响。影响行波故障测距精度的主要因素有行波的速度和行波波头准确到达时刻的标定。针对常用的行波波速确定方法——公式法和在线测量法,通过在不同线路长度、不同故障距离下的仿真分析得到相对应的行波波速,并将所得到的波速用于同一故障距离测量,通过对测距结果对比分析,找出在某种故障距离下的最优波速,从而达到提高测距精度的效果。通过仿真分析发现,在线实时测量波速在合适范围内的测距精度比固定波速的测距精度高,满足规范标准对测距误差不超过1%的要求。     

不受波速影响的电力线路故障双端行波定位方法

为了降低波速不确定导致的故障定位误差,提出一种不受波速影响的双端行波故障定位方法。该方法通过分析母线两端检测到的初始行波、故障点反射波、对端母线反射波的极性特征,记录初始行波、故障点反射波和对端母线反射波到达测量端的时间,仅利用双端反射波与初始行波的时间差计算故障点位置。该方法无需双端行波测量的时间同步,且定位计算与波速无关。仿真分析结果表明:该方法故障定位精度高,能够消除传统双端定位方法因时间不同步和波速不确定导致的故障定位误差等难题。     

T型线路行波故障测距的新方法

综合利用T型线路的三端电气量进行故障定位,提出了故障分支判别的判据以及确定故障点精确位置的方法。利用小波变换和模极大值理论对提取的行波进行分析,得到行波波头到达的准确时间。利用行波到达各测量端的时间差判断故障分支,在此基础上利用包含故障分支的初步测距值求取最终测距结果。PSCAD仿真表明,该方法可准确判断T型线路的故障分支,测距误差较小,能够满足实际需要。     

基于信息融合的故障行波定位网络算法

提出一种基于整个输电网行波信息的故障定位算法．通过分析故障行波到达电网中各变电站的时间关系,运用最短路径原则将复杂的输电网络简化成无环网的辐射型网络,将远端变电站记录的初始行波到达时间折算为故障线路出口侧变电站的初始行波到达时间．通过剔除无效时间数据,并对所有折算得到的有效初始行波到达时间进行融合处理,实现基于整个输电网的故障行波定位．该算法有效解决了电网中某台行波定位装置时间记录不准确或故障导致的故障定位失败问题．仿真结果表明,该算法具有较高的可靠性、准确性,绝对误差不超过100m．     

基于双端原理的中压电缆潜伏性故障定位方法

提出一种基于小波包变换和相关性分析的中压配电电缆潜伏性故障行波双端测距方法。利用小波包变换对电缆故障相信号进行处理,提取故障特征信号,确定故障行波到达电缆双端的准确时间。通过相关性分析确定故障行波到达双端时刻的时间差,结合一般情况下的高频行波波速及行波测距公式对故障进行定位,并通过仿真验证本研究所提潜伏性故障行波双端测距方法的有效性。     

基于组合行波测距原理的T型线路测距方法

为解决带T型支路的混合输电线路故障测距问题,结合故障行波在带T型支路输电线路中的传播特性,提出一种基于组合行波测距原理的T型输电线路故障测距方法。首先通过双端测距原理判断故障所在区间,然后利用单端测距原理得到故障距离。与传统T型支路故障测距方法主要适用于单一架空线路相比,该方法适用于带有T型支路的混合输电线路,可进一步提高测距精度。电力系统计算机辅助设计软件(Power Systems Computer Aided Design, PSCAD)仿真验证了该方法的有效性和实用性,满足对故障测距精度的要求,能够简单有效、准确可靠的得出测距结果。     

基于WOA-SVR算法的高压直流输电线路故障测距

为提高高压直流输电线路故障定位的准确度,提出了一种基于行波固有频率法和单端行波法时域定位相结合的新方法。线路端点故障时利用固有频率法测距存在死区问题,而采用行波法时域定位不受频变影响,将两种方法结合可以有效提高定位准确度。将变分模态分解（VMD）后的变分模态能量值与小波模极大值提取的行波波头到达测距装置的时间作为特征值,利用支持向量回归（SVR）拟合特征值与故障距离之间的非线性关系,并用鲸鱼优化算法（WOA）优化SVR的参数,形成WOA-SVR故障测距模型。仿真结果表明：该方法具有较高的测距精度和收敛速度,耐受过渡电阻能力强,具有较高的实用价值。     

基于行波组网和GPS导航系统的输电线路快速故障查找

输电线路发生故障后,如何准确的判断故障位置、快速的到达故障杆塔,是输电线路运维人员所面临的一大难题.本文提出一种行波测距网络和路径导航系统相结合的输电线路故障快速查找方法,细化了故障查找工作流程,有效的解决了输电线路故障查找中的"往哪走、怎么走"的问题,大幅度提高了输电线路故障查找的工作效率,对电网安全稳定运行有很大的促进作用.     

小波理论与行波理论在供电线路上的应用

介绍了行波在输电线路上的理论计算方法和传输特性,并结合实际提出了波阻抗和波速的简易测量方法,同时给出了小波变换的基本理论及小波基函数的选择依据.在此基础上,从故障测距、故障性质判断和继电保护三个方面提出了将行波理论与小波变换理论相结合在输电线路上的具体运用,该方法能够实现故障的精准定位,故障特征提取以及提高继电保护的灵敏性.     

输电线路双端行波故障测距新算法的仿真研究

常规双端行波故障测距原理简单,但受行波波速不确定因素的影响,容易出现较大的定位误差。在常规双端行波故障测距原理的基础上,推导出一种不受波速影响的双端行波故障测距新算法。Matlab仿真结果验证了该算法具有较高的定位精度。     

谐振接地电网单相接地故障初始行波分析

谐振接地电网发生单相接地故障时,从故障初始行波产生原理入手,进行了初始行波的模量分析。并推导了初始行波在母线处的传播特性。与健全线路相比,故障所在线路初始零模电流行波幅值最大且极性相反。据此能检测故障线路。ATP仿真验证了其正确性。     

铁路10 kV自闭/贯通线路故障行波特征分析

10 kV铁路自闭/贯通线路多采用中性点非有效接地方式，供电臂长、沿线环境恶劣，故障（特别是小电流接地故障）频繁发生、故障位置不易查找.为了解决自闭/贯通线路故障自动定位问题，分析了自闭/贯通线路电气结构的特殊性，以行波理论为基础研究了接地故障和相间短路故障产生的暂态电压、电流行波特征，发现接地故障和相间短路故障都存在参数比较稳定的行波线模分量.详细分析了行波在不同结构线路末端的反射规律以及行波在不同线路结构中的传播规律，分析结果为行波测距原理应用到自闭/贯通线路故障定位的研究提供了理论基础.     

架空-电缆混合线路双端行波故障测距算法

配电线路发生故障时,及时准确的故障点定位对于保障电力系统的安全可靠性至关重要.利用基于时间中点的双端行波故障测距算法,解决了传统双端行波测距不适于波速不连续的架空-电缆混合配电线路的问题,实现了架空-电缆混合配电线路的故障定位.     

基于电子式电压互感器的行波测距技术

为解决行波测距装置在数字化变电站实际应用中存在的问题,分析了电子式电压互感器的暂态行波信号传变特性.通过分析EVT模拟等值电路建立其传递函数,利用仿真模型分析EVT的频率特性,考察电子式电压互感器的一、二次电压行波的相似程度,优化EVT参数使其更适用于行波保护,并讨论不同采样电阻对行波测距精度的影响.结果表明:一定参数下的EVT能够满足行波保护的信号传变要求,EVT的采样电阻取值对行波测距精度影响较大,采样电阻越大,单端测距的误差越大.     

输电线路两相短路故障行波分析

对于输电线路的行波定位而言,故障行波的分析具有重要研究意义。本文利用叠加原理和相模变换方法分析了两相经过渡电阻短路情况下初始行波、折射行波、反射行波的幅值、极性、折反射系数与波阻抗及过渡电阻的关系,最后给出了相应的结论。