基于分布参数模型的串补线路故障测距方法研究

在分析串补电容的基础上，提供了判断MOV是否启动的原则和方法，指出目前串补线路故障测距中的一些错误做法，针对中部安装串补电容线路，提出了一种采用贝杰龙（Bergeron）分布参数线路模型、使用双端同步采样数据进行故障定位的新方法，该方法考虑了MOV的非线性，理论上测距精度不受过滤电阻大小与性质和故障位置等因素的影响，大量仿真表明，该方法有很高的测距精度。     

带串联电容补偿装置的高压输电线路双端故障测距新算法

快速准确地得到输电线路故障距离对电力系统运行有着重要的意义。对于带串联电容补偿装置的输电线路(串补线路)，由于串联电容的存在以及串联电容并联保护元件MOVs的非线性，现有的故障测距算法并不能直接应用到串补线路的故障测距中。因此，提出了一种采用双端电气量的串补线路故障测距新算法，该算法对MOVs采用指数模型模拟，MOVs上的电压降通过拟牛顿法求解，线路采用分布参数模型。EMTP仿真结果表明该算法具有很好的准确性和鲁棒性，且不受过渡电阻、故障类型、故障位置故障发生角等的影响，其算例的测距精度均在0．5％以内。     

基于R-L模型的串补线路距离保护方案

针对串补线路故障特性更为复杂,造成距离保护难以正确动作的问题,提出了一种利用单端信息的串补线路故障测距方案。以R-L模型为基础,根据串补前及串补后故障线路参数的不同,给出了2个测距计算模型。利用该模型计算出的电阻值与实际电阻值的对比,可准确判断故障点相对串补装置的位置。若故障发生在串补装置前,则直接驱动断路器跳闸;若故障发生在串补装置后,则利用串补后的故障计算模型,判断出故障位置。该方法可以较好地解决传统距离保护在串补线路中的暂态超越问题,同时,利用MOV导通前的暂态信息,避开了MOV导通初期串补电容电压难以获取的问题,极大地提高了距离保护的可靠性。利用PSCAD仿真验证了该方案的可靠性和有效性。     

基于异构边界的串补输电线路单端量全线速动保护原理

针对串补给线路距离保护带来的超越误动问题,提出了一种基于异构边界的串补输电线路单端量全线速动保护原理。该原理将安装于线路一侧的串补装置作为线路保护范围的异构边界,利用单端测量信息构建R-L微分方程求解故障距离,并采用最小二乘算法对故障距离进行拟合估计,根据测距结果的拟合误差可以判断故障点与串补电容之间的相对位置关系,从而实现串补线路的全线速动保护。所提方法应用等传变理论克服了电容式电压互感器暂态传变误差以及线路分布电容对故障测距精度的干扰,仿真表明能够在40 ms内快速切除串补线路的内部故障。     

基于贝瑞龙模型的特高压串补线路双端测距算法

为克服特高压串补线路测距精度不高的问题,提出一种基于贝瑞龙模型的双端测距方案。该方案依据特高压实际工程背景,利用双端电压电流信息推导出故障点处的电压、电流,并通过搜索法确定故障点位置;采用分布参数,将特高压线路分布电容特点包含在内,不受特高压线路高频分量的影响;同时,不依赖串补本身模型,不受MOV非线性影响。利用仿真软件PSCAD进行仿真验证,结果表明,该算法在不同故障类型下的测距精度都较高,对过渡电阻有较强适应性。     

高压输电线路双端测距修正算法研究

当非线性负荷的线路发生故障时,常规方式故障测距往往误差很大,不利于故障判断。本文提出一种基于双端不同步数据,从滤波算法分析、线路参数在线测量方面进行修正的高压输电线路双端测距修正算法。仿真结果表明:该算法测距准确、可靠、稳定,能够满足现场运行需要。     

基于Hilbert-Huang变换和神经网络的带串补高压输电线路故障测距

提出了一种针对带串补高压输电线路的分层结构神经网络模型故障测距新算法。第1层为粗略判断故障位置的神经网络模型,利用一种新的信号处理方法Hilbert-Huang变换获取能量故障特征作为第1层神经网络的输入,判断故障发生在电容前或后;第2层为精确确定故障位置的神经网络模型,通过对神经网络的离线训练和对单端故障测距结果的在线补偿,最终得到精确的故障距离。该算法考虑了过渡电阻和分布电容的影响,克服了传统故障测距算法由于忽略分布电容导致在高阻接地故障时故障定位不准确的缺点。     

基于节点导纳方程的串联补偿线路双端故障测距算法

由于与串补电容并联的氧化锌非线性电阻(MOV)的非线性特性,一般的故障测距方法对于有串联补偿装置的输电线路不再适用。作者基于传输线的节点导纳方程考虑了故障时串补装置的状态,提出了一种适用于串补线路的故障定位算法。该算法使用相参数(而非序参数)及两端的不同步数据,采用分布参数的线路模型,利用两个子算法搜索故障距离,通过比较两个子算法得到的过渡阻抗值排除伪根,选择一组正确解,从而获得准确的故障位置。仿真分析结果表明了该算法具有较好的定位精度。     

一种分段处理优选数据窗的双端测距算法

基于集中参数模型的双端测距原理普遍应用在输电线路保护中，对于中短距离线路，模型误差可以忽略，但仍有其他影响因素对测距结果产生误差，特别是对于故障在极短时间被切除的情况，易产生较大误差。为了提升测距准确性及普适性，本文首先对集中参数模型双端测距算法在常见影响因素下进行绝对误差分析，利用正交试验设计以及仿真计算，将不同影响因素对于测距误差的影响程度进行对比，发现数据窗选取这一因素影响程度最大，同时发现，相比于其他位置，线路首端故障的测距误差受影响因素影响较大。根据这两个特征，提出一种基于分段处理的自适应优选数据窗的实用改进算法。经验证，改进算法的测距误差受影响因素影响程度大幅降低。     

一种基于微分方程法的串补线路精确故障测距算法

串联补偿电容的接入使得从线路两端测得的稳态时的电压电流关系不再一一对应,用代数法无法区分故障发生在串补电容的哪一侧,这给以前常用的代数方程定位算法增加了新的困难。文中利用在线路两侧同步采集(用全球定位系统(GPS)进行同步)的电压、电流信号,采用微分方程数学模型并结合串补线路的特点推导了一种新的故障定位算法。该算法分别假定故障点在串补电容的两侧,通过计算得到2个故障定位解,其中一个为真根,另一个为伪根。针对定位过程中出现的真伪根,由暂态过程中电容两侧发生故障时的电压波形不同这一事实,根据线路两侧获取的数据分别计算出的故障点电压应相等这一原理,提出了一种简单、可靠地找出真根去除伪根的方法,可正确判定事故地点。仿真研究表明,该算法具有较高的精度和较强的适应性,能可靠区分真伪根,精确确定事故地点。