高压直流输电线路两极短路接地故障测距研究

小波分析已被广泛应用于高压直流输电线路的故障测距之中,但多数也仅局限于对单极接地故障的测距研究。在此基础上,提出利用小波变换的模极大值理论对两极短路接地故障进行分析。首先,在PSCAD中搭建出高压直流输电系统的仿真模型并进行故障线路仿真,得到故障时的暂态电流信号,最后,对电流行波进行小波分析实现故障测距。从仿真分析结果可知,该方法的定位误差不超过线路全长的0.5%,证明了小波变换的模极大值理论可适用于两极短路接地的故障测距中。     

脐带缆电缆故障电压行波相模分量特征分析及测距方法研究

脐带缆是水下生产系统的生命线,快速有效地定位故障点具有重要的经济意义。分析了脐带缆电缆故障电压行波特征,在此基础上提出一种故障测距方法。根据脐带缆电压行波线模零模分量在故障点发生折射和反射的数值关系,定义了波形特征量并以此判断第一个反射波的性质;基于TT变换标定故障行波到达时间;在此基础上提出一种基于故障电压行波相模分量特征及TT变换的脐带缆电缆故障单端测距方法。最后,以EMTP/ATP仿真结果验证了所提测距方法的准确性和有效性。     

基于零序直流原理的单分支故障电缆测距模型的研究

对近期提出的基于零序直流原理的单分支故障电缆测距模型做了理论分析,提出检测电流的比值与故障电缆距离之间的线性关系,从而消除了电网电压波动和故障电阻对检测电流的影响.考虑到检测电流值很小且容易受外部信号的干扰,进一步将电流比值对故障距离求偏导,指出了减小接地电阻和改变检测电阻值等提高检测精度的措施.在此基础上通过仿真和实验验证了上述理论,揭示了检测电流与故障电缆测距模型中各个参数之间的关系,为进一步构造单分支故障电缆测距算法奠定了基础.     

混合线路故障测距算法及其重合闸策略分析

研究了电缆一架空线混合输配电线路的结构和特点,分析了混合输配电线路故障行波特性.在此基础上,针对混合输配电线路波速不连续的问题,提出了一种基于时间差比较分段故障定位的双端行波测距算法.理论分析和ATP/MATLAB仿真表明,该方法能够准确确定电缆一架空线混合输配电线路故障位置,并适用于更为复杂的多段混合输配电线路.依据精确测距结果,可确定保护跳闸后重合闸动作策略,提高供电可靠性.     

基于沿线电流故障分量差值的交叉互联电缆故障测距

为解决长距离高压电缆采用交叉互联接地方式时故障测距较为复杂的问题,提出基于沿线电流故障分量差值分布的交叉互联电缆故障测距方法。首先,通过故障发生前后护层环流判断电缆故障区段。其次,考虑线芯与护层之间的耦合关系,基于双π模型推导电缆不同区段发生故障时的沿线电压、电流方程。在此基础上,通过求解电流故障分量差值函数零点得到故障距离,并结合切线方程对所得故障距离进行修正。最后,搭建电缆故障模型对测距方法进行仿真验证。结果表明,所提方法测距误差为1%左右,具有较高的准确性,对采用交叉互联接地方式的电缆实现故障测距具有一定的参考意义。     

架空–电缆混合线路接头电阻对故障测距的影响

为准确掌握架空–电缆混合线路接头电阻对故障测距准确性的影响,在分析接头电阻对混合线路沿线电压分布影响的基础上,根据接头电阻的温度特性,以故障分析法为依据,基于蒙特卡洛仿真模型分析了典型故障下接头电阻对架空–电缆混合线路故障测距的影响。结果表明:接头电阻使得架空–电缆混合线路在线路连接处发生电压突降;所建立的蒙特卡洛模型能较为准确地分析接头电阻对故障测距准确性的影响,其中当线路发生两相接地短路时,由接头电阻造成的测距误差在标准环境温度下约为7%。下一步的研究重点是建立更符合实际情况的接头电阻概率分布模型。     

基于小波分析的电缆-架空线混合输电线路行波故障测距方法

根据电缆–架空线混合输电线路上行波信号在连接点处发生突变的特点,提出了一种基于小波分析的电缆–架空线混合输电线路行波故障测距方法。向待测混合线路的电缆端注入脉冲电流,利用小波分析对注入的采样信号进行多分辨分析,得到模极大值点的位置。利用非故障相信号反射点的位置判别混合线路的连接点位置,再利用故障相与非故障相的差信号判别故障点,从而调用不同的算法实现混合线路的故障测距。采用ATP/Matlab的仿真结果表明,该方法可对混合线路上任意点的短路故障进行测距,也可对断线故障进行精确的测距。基于小波分析的方法可准确识别反射脉冲,减小电缆线路分支和近区故障反射波对测量精度的影响,测距精度高。     

基于双端不同步数据的10kV线路故障测距研究

针对农网10kV线路在运行中存在的单相接地、两相短路等问题,结合故障定位已有的算法,提出了一种基于双端不同步数据的故障测距方法,将两端数据采样的不同步因素以不同步角差δd的形式引入,建立了故障测距χ关于δd的方程;为了提高测距精度,采用七个点的不同步角的平均值δdn作为不同步角差δdo建立了农网10kV线路单相接地故障的仿真模型,采用双端不同步数据故障测距方法进行了故障测距.仿真结果表明,采用双端不同步算法在不同的情况下都提高了测距精度,证明了此算法的有效性.     

架空线-海底电缆混合线路组合行波测距方法

分析了架空线-海底电缆混合输电线路在发生故障后行波的折、反射过程,并在此基础上提出一种架空线-海底电缆混合输电线路组合行波测距方法,首先通过故障初始行波浪涌到达线路两侧测量装置的时间差来判定故障区段,再由单端原理给出准确的测距结果,本方法消除了双端测距方法测距精度受给定线路长度误差以及双端时间不精确同步问题的影响。PSCAD仿真表明,所提方法可以准确的给出测距结果,具有良好的现场应用价值。     

电弧反射法电缆故障测距中的电弧建模与仿真

准确掌握电缆故障电弧电阻的动态特性对电弧反射法(ARM)电缆故障测距技术研究和设备研制至关重要。为此,在理论推导和大量实验的基础上分析了ARM故障测距时电缆故障电弧的特性,建立了可以模拟ARM方式下电缆故障的通用的Mayr电弧模型,对故障电弧电阻的变化规律进行仿真计算。实验结果表明,电弧电阻仿真计算的平均相对误差不大于12%,最大相对误差不大于29%,满足ARM测距仿真要求,说明了模型的正确性。