同杆双回线复杂故障的精确计算

介绍同杆双回线复杂故障的精确计算方法.采用了精确的分布参数模型和多次叠加的算法,将分布电容和线路换位的影响计算在内从而精确地计算同杆双回线复杂故障下的工频电量.文中以单线接地后故障线的一侧断路器断开后的复杂故障为例阐明了该算法的原理.     

环网中同杆双回线任意故障的精确计算

同杆双回线在环网状态下的故障计算时常常无法得到精确的两端系统阻抗造成故障计算困难.本文介绍在这种状态下同杆双回线任意故障形式故障(包括纵向,横向和多处故障)的精确计算方法.采用了精确的分布参数模型和特征模量分析方法,将分布电容和线路换位的影响计算在内从而精确地计算同杆双回线任意故障下的工频电量.文中以跨线并接地的横向故障和接地故障线的一侧断路器断开后的复杂故障为例阐明了该算法的原理.     

平行/同杆双回线的单线故障精确测距算法

平行/同杆双回线的一条线路发生故障时,由于非故障线路包含了对侧系统的信息,可以实现利用单端故障信息实现故障测距.介绍平行/同杆双回线的单线故障的一种故障测距算法,算法采用正、负、零序分量的分布参数模型和传输线方程,利用线路单端的故障信息,根据实际故障点的纯电阻特征,得到平行/同杆双回线单线故障时距离测量点的距离.用特征模量分解方法解决同杆双回线的零序分量网络中存在互阻抗和互电纳的难题.算法的精度不受分布电容影响和对端系统阻抗变化的影响.精确计算表明,线路换位(相序排列)对测距精度的影响可以用误差校正曲线或表格的方法校正.     

同杆双回线断相故障计算的解耦相分量法

按照仅保留双回线的原则选取同杆双回线首末节点作为边界节点,在相坐标下将同杆双回线进行解耦处理,建立同杆双回线的解耦等值电路。避免了直接在相坐标下进行计算时各相之间的耦合,根据简单的电路理论即可分析复杂的同杆双回线完全或者非完全断相故障。此方法避免了同杆双回线断相故障计算中复杂的序网连接,可以方便、精确地模拟同杆双回线断相故障,且方便计及非完全断相时的断相口故障阻抗。算例表明该方法是分析计算同杆双回线断相故障的一种十分有效的方法。     

带同杆双回线的T型支接线的故障测距的研究

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了首先做故障分支判定,然后进行精确测距的新方法.当某支路发生故障时,求取各支路保护安装处的突变量,通过正序网络图,计算两个必要参数用于判别故障支路,区分出非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障.在此基础上,将非故障支路化简合并,并对同杆双回线故障以及非同杆双回线故障进行分别测距.该方法不仅能够对单回线准确测距,而且针对双回线,也保证了故障测距的精确性,一定程度上克服了T型线路中出现双回线给测距带来的困难.大量的ATP仿真结果表明故障测距的精度基本上不受故障支路,故障类型、系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响.     

利用六序分量复合序网法分析同杆双回线故障的新方法

本文结合同杆双回线的特点,引入六序故障分量,推导出同杆双回线120种故障的六序故障分量解析计算式,由此提出了六序复合序网分析同杆双回线故障的新方法,此方法在计算同杆双回线故障时非常简单,并且六序故障分量之间的相位关系和幅值关系可在复合序网中很直观地表现出来.通过EMTP仿真计算证明了本文所提方法的正确性.     

非均匀同杆并架双回线路故障定位

针对非均匀的同杆并架双回线路,提出一种基于均匀传输线路分布参数模型的故障测距方法.该方法利用故障线路两端同步采样的电压和电流量,考虑了输电线路分布电容电流的影响,根据同杆线路发生单线或跨线故障时从故障点两侧各自计算的正序电压和负序电压之和相等的等量关系,然后利用相电压、电流与其零序分量之间的关系给出测距方案,进行精确故障测距.该方法的特点是考虑了非均匀同杆双回线的跨线故障,能够确定非均匀同杆双回线的单线故障以及跨线故障.PSCAD仿真结果表明,该测距方法对于非均匀同杆双回线的故障定位非常准确.并且所给出的故障测距方案不受负荷电流、过渡电阻大小、系统阻抗变化以及双回线拓扑结构等因素的影响,特别是该测距方法与地网无关,去除了双回线之间零序互感的影响.     

同杆双回线跨线短路故障计算的等值双端电源相分量法

基于二端口网络理论,采用等值双端电源相分量法进行跨线短路故障计算.选取跨线短路点作为边界节点,在相坐标下将复杂的跨线短路故障模拟成等值的双端电源节点之间的连接,从而利用简单的电路理论即可分析复杂的同杆双回线跨线短路故障.此方法可简单、方便、精确地模拟各种类型的跨线短路故障,方便地计及短路点接触电阻的影响;取消了复杂的序网连接;物理意义明确,原理简单,计算速度快,计算结果精确.算例表明该方法是分析同杆双回线跨线短路故障的一种十分有效的方法.     

超高压同杆双回线任意故障的直接精确计算

为解决同杆双回线任意故障形式故障(包括纵向、横向和多处故障)的精确计算问题,采用了精确的分布参数模型和特征模量分解方法,将分布电容和线路换位的影响计算在内从而精确计算同杆双回线任意故障下的工频电量。以跨线并接地的横向故障和该故障线的一侧断路器断开后的复杂故障为例阐明了该算法的原理。两个a相接地同时m侧a相断路器断开的复杂故障的算例:其中一个是无负荷电流时的故障,另一个是有负荷电流时的故障,证明该方法是正确的。将计算结果与ATP-EMTP仿真比较,证明了方法的正确性。     

一种基于六序网图的同杆双回线故障测距算法

采用六序分量法分析同杆双回线故障中的非跨线故障,并依照故障时故障点的电气量特征列出方程,进行非跨线故障测距.将同杆双回线故障后的电气量转化为同序正序和反序正序分量,根据单回线各种故障类型的边界条件得到各六序网图的连接关系,利用同序正序和反序正序电流在故障点的特殊关系构成测距方程,从而进行精确故障测距.该测距方法使得同杆双回线的故障测距精度不受故障点过渡电阻、回线故障类型的影响.EMTP仿真显示,该测距方法精度高,计算方便,在过渡电阻较大时仍能满足测距精度要求,且不受系统运行方式变化等因素影响.     

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。     

基于电流双反相量的同杆四回线故障选相方法

为了解决同杆四回线故障情况复杂,跨线故障时无法应用单回线故障选相方法的难题,提出了一种基于故障电流双反相量的同杆四回线故障选相方法。同杆四回线发生一回线内或两回线间跨线故障时,对四回线各相电流进行变换,可得故障相电流的双同及双反相量。通过对故障电流边界条件的分析可知,不同类型故障时故障电流的3个双反相量分别具有不同的幅值和相位特点。以此为基础,提出了在一回线内故障和两回线间跨线故障时能够准确识别故障回线和故障相的同杆四回线故障选相方法。仿真表明本方法在不同的负载电流、过渡电阻、故障位置及故障类型下均能进行有效的故障选相。     

同杆2回和4回线路中序网参数修正方法研究

以多回线间互感彻底解耦的六序分量法和12序分量法为基础,解决不同类型线路连接时的故障分析问题,提出了适用于混合多回线路连接时的参数修正方法。分别针对同杆4回线、双回线的多种单回线故障和跨线故障,按照所提出的参数修正方法进行短路计算,并将短路计算值与ATP仿真值进行比较,结果表明该方法在不同结构输电线路的故障分析中正确有效。     

OPGW架空输电系统任一点接地短路电流分布的研究

架空输电线路发生接地短路时,短路电流在光纤复合架空地线(OPGW)上的分布对电力系统有重要影响。传统计算OPGW线上短路电流的方法大多采用工程简化计算和基于序分量法的计算,并且只考虑接地短路发生在杆塔处的情形,计算结果过于粗糙。为此提出了基于相分量模型对全线任一点接地短路电流计算的方法。分别提出接地短路发生在杆塔处和杆塔间不同的数学模型,进一步求解相导线和OPGW每一级档距上的电流。数值算例验证了在杆塔处接地短路分流模型的正确性,杆塔处接地短路的分流结果进一步验证了杆塔间接地短路分流模型的正确性,并在实际工程中进行了应用。对于复杂的OPGW架空输电系统,基于相分量模型的计算方法能够准确计算全线任一点发生接地短路时,OPGW线上短路电流的分布情况。     

利用单端电气量的同杆双回线故障定位研究

提出了1种基于单端工频电气量的同杆双回线的故障定位算法。根据同杆双回线特殊的电气结构,算法仅使用本线路的单端电气量,利用本线路零序电流和双回线路的零序电流比表示相邻线路的零序电流。算法测距结果不受故障点过渡电阻、负荷电流和双回线路间零序互感的影响。考虑到高压长线路分布电容对测距结果的影响,本文对线路分布电容的充电电流进行了迭代补偿。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该算法应用于同杆双回线故障测距时具有较高的测距精度。     

混压同塔四回线强电弱磁系统跨电压不接地故障短路计算

目前对于同塔四回线路的研究多基于十二序分量法,然而十二序分量法矩阵阶数较高,计算复杂,且仅适用于线路参数对称的情况。提出一种基于经典对称分量法的故障分析新方法,将混压同塔四回线强电弱磁系统分为强电联系的等效电流源系统及弱电强磁系统两部分;然后,分别计算两部分电源提供的短路电流;最后将两部分故障电流叠加,得到强电弱磁系统的故障电流,避免了高阶矩阵运算,物理概念清晰,可实现跨电压不接地故障电流的准确计算。在PSCAD中搭建500kV/220kV混压同塔四回线不同类型不接地故障模型,仿真与计算结果相比较,验证了所述方法的正确性。     

基于电位系数矩阵的同塔双回直流输电线路故障选线方法

围绕同塔双回直流输电线路的故障分析与故障选线方法,基于麦克斯韦静电耦合理论,根据线路与杆塔的详细参数,考虑架空地线分段接地的特点及近端故障时滤波电容的影响,推算同塔双回直流输电线路的电位系统矩阵,并通过相模变换将线间静电不平衡耦合转换为线路各模量的电压变化量。进一步考虑地模与线模电压行波的传播特性差异,通过定义模电压变化比率以消除过渡电阻的影响,从而提出一种同塔双回直流输电线路的定量故障分析方法。基于所述故障分析方法,根据不同故障的边界条件进行特征分析,提出故障选线判据和定值整定方法。利用PSCAD/EMTDC构建同塔双回直流输电系统模型,通过全面的故障仿真分析,验证了所述方法的正确性,结果表明该故障选线方法不受过渡电阻的影响,能准确、灵敏地判定各种复杂故障类型。