三角形环网输电线路故障测距新算法及其实现

利用本侧信息定位输电线路短路点的测距算法,通常是基于双端模型。中提出的三角形环网中输电线路故障测距的单端工频电气量方法具有如下特点：①故障定位精度不受故障线路对侧系统阻抗变化和负荷电流的影响。②定位单相故障时,不需要输入故障前信息。③采用ＲＬＣ全分布线路参数模型。大量的暂态仿真结果表明,此方法有效。     

基于分布参数模型的混合线路故障测距新算法

通过研究基于分布参数模型的传统架空线路双端电气量测距方法,针对混合输电线路电气参数不一致的问题,提出了一种基于连接点电压比较分段故障定位的双端测距新方法。该算法基于混合输电线路分布参数模型,通过双端电流、电压值及不同线路电气参数推算各连接点处电压并比较其幅值大小,确定故障发生区段,利用故障区段两端连接点电压、电流按传统单一输电线路双端电气量测距原理计算故障距离。理论分析和ATP/MATLAB仿真表明,该方法能够准确确定电缆-架空线混合输电线路故障位置,并适用于更为复杂的多段混合输电线路。     

基于分布参数模型的比相式单相故障单端测距算法

高压输电线路故障以单相接地短路为主,针对此类故障开展高精度的故障定位研究具有重要意义。基于集中参数模型的单端测距算法忽略分布电容的影响,在实际故障点距测量点较远时必然带来较大的误差。针对该问题文章提出了一种基于分布参数线路模型的电压、电流比相式单端测距算法,其原理为：通过相模变换与反变换估算出沿线各点故障相电压与相电流的分布,利用线路故障相残压与故障分量电流相位差最小的特征进行定位。该算法基于工频量,对采样率要求不高,大量的ATP仿真试验验证了该算法的有效性。     

基于分布参数模型的混合线路故障测距新算法

通过研究基于分布参数模型的传统架空线路双端电气量测距方法,针对混合输电线路电气参数不一致的问题,提出了一种基于连接点电压比较分段故障定位的双端测距新方法.该算法基于混合输电线路分布参数模型,通过双端电流、电压值及不同线路电气参数推算各连接点处电压并比较其幅值大小,确定故障发生区段,利用故障区段两端连接点电压、电流按传统单一输电线路双端电气量测距原理计算故障距离.理论分析和ATP/MATLAB仿真表明,该方法能够准确确定电缆-架空线混合输电线路故障位置,并适用于更为复杂的多段混合输电线路.     

输电线路分布参数测量方法的改进

输电线路参数的精确度对电力系统潮流稳定分析、保护整定、故障定位等至关重要。针对传统的单回输电线路参数测量方法的存在问题,基于线路分布参数模型和等效π电路集中参数模型,推导出输电线路分布参数、等效π电路集中参数、以及短路阻抗与开路阻抗之间的数学关系,实现了线路的分布参数和等值π电路的参数的精确求解,并以算例将所提出的方法与传统方法计算结果进行了对比。     

一种三端输电线路故障定位算法

介绍了一种三端输电线路故障定位算法。算法利用了在各种故障情况下均存在的正序故障分量,采用分布参数线路模型,三端数据不要求采样同步,不存在伪根判别的问题。ATP仿真表明该算法具有较高的测距精度。     

T型输电系统故障测距算法研究

利用单端工频量的输电线路故障测距算法,较难解决多系统的故障定位问题,基于分布参数线路模型,提出三端系统故障测距的新方法,其特点为;（１）各端之间不需同步测量,因此,不需实时通信,只需故障后分析,（２）对于单回线Ｔ结和单回线－双回线Ｔ结,不需区分短路模型。（３）亦适合于长线的短路点定位,且原理上,测距精度与分布电容,过渡阻抗,负荷电流和系统运行方式等因素无关,模拟故障测距的数字仿真试验表明,方法有效     

环网中输电线路故障测距的单端工频量方法

利用单端工频量定位输电线路短路点的测距算法,常规基于双电源线路和模型,这些算法不适合环网中输电线路故障测距。     

输电线路不对称故障点定位的新方法

基于电力系统不对称故障时负序等值电路的特点进行分析计算以确定输电线路不对称故障点,原理上与不对称故障的形式无关,方法简单,适用性强,以T形接线的线路为例进行计算机离线仿真计算,结果表明该算法测距精度高,几乎不受过渡电阻以及系统运行参数的影响。     

蚁群算法在超高压输电线路故障测距的应用

通过对现有输电线路故障测距方法的探讨以及优化算法测距效果的对比分析,提出了一种基于蚁群算法的故障测距方法。该方法基于线路分布参数模型,依据从线路两端分别推算出的故障点电压的幅值相等的原理,列出故障测距方程。引入蚁群算法来求解故障测距方程,并通过相模变换来减少实际线路的不换位和参数不平衡的影响。最后以750kV超高压输电线路故障测距为例进行仿真,结果表明此算法测距精度高,不需要选择故障类型,不受系统阻抗、过渡电阻、不同步角的影响,有很强的实用价值。     

基于双端不同步采样数据的高压输电线路故障测距

提出了一种基于双端不同步采样数据的高压输电线路故障测距算法。该算法考虑了线路的分布参数特性,利用线路双端电压和电流量进行故障测距,从而保证测距不受过渡电阻的影响。对于不换位三相线路,采用模分量法,使相互耦合的相空间三相线路解耦为相互独立的模量。为了避免求解导数的复杂性,该文采用Powell方向加速法进行求解。仿真计算表明,算法对整个线路长度区间内的任何故障点都能精确测距。     

利用单端电流的同杆双回线准确故障定位研究

基于线路分布参数模型,提出了一种利用单端工频电流量的同杆双回线准确测距算法:通过同杆双回线解耦可以得到同向和反向分量,其中反向分量与系统参数无关,并且反向各序电流分布系数是只包含故障距离x的函数。再根据不同故障的反序电流、电压边界条件,可以给出各种双回线接地故障(单线三相故障和同名跨线故障除外)的测距算法。该算法原理上不受过渡电阻、系统阻抗、分布电容的影响。并且由于算法只利用电流量,从而不受电压互感器传变特性的影响。并从理论上证明了测距精度不受电流互感器特性的影响。测距方程求解不存在伪根,具有唯一解。仿真计算结果表明,该算法具有较高的测距精度,最大测距误差仅为0.15%,理论上能够满足高压和超高压输电线路的测距要求。     

利用正序故障分量的双端量精确故障测距算法

为消除负荷电流和线路模型不准确给双端量故障测距带来的影响 ,本文提出一种基于分布参数线路模型的精确测距算法。算法以均匀传输线的波动方程 (长线方程 )为基础 ,利用线路两端电压、电流的正序故障分量以及线路正序参数直接计算故障距离。算法无需故障类型判别 ,不受系统阻抗、故障电阻、负荷电流以及分布电容的影响。基于EMTP的数字仿真结果验证了该算法的正确性和高精度     

利用单端工频量的高压输电线路故障测距实用方法研究

基于模分量分析,提出了自故障线路两端仅利用本地信息准确定位短路点的实用方法。短路过渡阻抗、线路分布电容和对侧系统运行阻抗等因素对新算法测距精度影响较小,且故障线路两侧之间不需通信联系、不受通信技术条件限制,测距方程不存在伪根问题。同时指出,基于双侧电源线路模型的测距算法一般不能直接用于环网中的线路故障测距。     

A Fault Location Algorithm for Two-End Series-Compensated Double-Circuit Transmission Lines Using the Distributed Parameter Line Model

A new fault location algorithm for two-end series-compensated double-circuit transmission lines utilizing unsynchronized two-terminal current phasors and local voltage phasors is presented in this paper. The distributed parameter line model is adopted to take into account the shunt capacitance of the lines. The mutual coupling between the parallel lines in the zero-sequence network is also considered. The boundary conditions under different fault types are used to derive the fault location formulation. The developed algorithm directly uses the local voltage phasors on the line side of series compensation (SC) and metal oxide varistor (MOV). However, when potential transformers are not installed on the line side of SC and MOVs for the local terminal, these measurements can be calculated from the local terminal bus voltage and currents by estimating the voltages across the SC and MOVs. MATLAB SimPowerSystems is used to generate cases under diverse fault conditions to evaluating accuracy. The simulation results show that the proposed algorithm is qualified for practical implementation.     

特高压长线路单端阻抗法单相接地故障测距

特高压长线路分布电容大,故障后波过程明显,基于集中参数模型的单端阻抗法故障测距无法适用。针对该问题,采用分布参数建模,经分析证明观测点处的负序电流可以很好地模拟故障支路负序电流（故障点电压）的相位信息。基于此,提出了一种新的阻抗法故障测距方法。该方法在故障点电压瞬时值过零点时刻计算测量阻抗,理论上不受过渡电阻的影响;基于分布参数模型,不受分布电容电流的影响。理论分析和仿真结果表明:所提出的算法具有较高的测距精度,能够满足现场应用的要求。     

基于分布参数线路模型的精确故障测距算法

为消除负荷电流和线路模型不准确给双端量故障测距带来的影响,提出一种基于分布参数线路模型的精确测距算法。算法以均匀传输线的波动方程(长线方程)为基础,利用线路两端电压、电流的正序故障分量以及线路正序参数直接计算故障距离。算法无需故障类型判别,不受系统阻抗、故障电阻、负荷电流以及分布电容的影响。基于EMTP的数字仿真结果验证了该算法的正确性和高精度。     

High-Resistance Faults on Two Terminal Parallel Transmission Line: Analysis, Simulation Studies, and an Adaptive Distance Relaying Scheme

Performance of conventional nonpilot distance relay is affected by ground fault resistance, prefault system conditions, mutual effects of parallel lines and shunt capacitance influences. The work presented in this paper addresses the problems encountered by conventional non pilot distance relay when protecting two terminal parallel transmission lines. One of the key points of this paper is the detailed analysis of the apparent impedance as seen from the relaying point taking into account the effects of transmission line parameter uncertainties, mutual effects of parallel lines for simple and more complex configuration, shunt capacitance influences and variations in the system external to the protected line. Based on extensive computer simulations of the infeed/outfeed, fault resistance, mutual coupling and shunt capacitance effects on the relay characteristics, an adaptive digital distance relaying scheme is proposed using radial basis function neural network which provides more efficient approach for training, computation, adaptation and tripping than the conventional feed forward network using back propagation algorithm. In addition, the proposed adaptive scheme improves the performance of distance relay for double-circuit lines using modified compensation factor. Moreover, the scheme does not require separate communication channel for data transmission. The results of computer simulation show the improvement of sensitivity and selectivity of the relay     

带并联电抗器的双回线故障测距算法研究

超、特高压输电线路为了补偿线路的容性充电功率,控制无功潮流,稳定网络运行电压,限制潜供电流等,一般要安装并联电抗器。由于并联电抗器的安装,直接测取双回线两端母线处的电压及线路流过的电流进行测距,必然会引起误差。采用基于反序网的双端量算法进行故障测距,并根据并联电抗器的特点消除其影响。该测距方法在原理上不受线间互感、过渡电阻、分布电容、不同步角的影响。仿真结果表明其具有较高的计算精度。     

Residual Compensation for Ground Impedance Relay With Applications in UHV Transmission Lines

The impedance algorithm in distance protection for high voltage (HV) and extra high voltage (EHV) lines, although neglecting the influence of shunt capacitance, is able to produce satisfactory performance. However, the accuracy of the algorithm is significantly reduced when applying to ultra high voltage (UHV) lines due to the larger P.U. line shunt capacitance and longer transmission radius. Therefore, the distributed parameter model should be adopted, and the relay should be set based on the hyperbola function between measuring impedance and the fault distance. However, how to define and set the indexes in relay ever defined with lumped parameters, such as the residual compensation coefficient, is still unresolved. In response to this question, the paper models the UHV system with distributed parameters and introduces the concept of virtual equivalent line length controlled by zero sequence system impedance, and then proposes a novel residual compensation coefficient. Case studies and RTDS tests show that the relay with proposed coefficient offers good performance for the simulated cases. The results also can be extended into other applications, such as the design of zero sequence reactance relay, fault location, fault phase selection, power swing blocking, and load blocking components.