10 kV自闭贯通线分段时间差值法行波故障测距

在多段架空线和电缆混合连接的线路中,波阻抗相差很大,波速不一致,行波的折射和反射十分明显,这就导致了用于均匀传输线的传统双端行波故障测距算法不再适用。在分析混合线路行波测距的基础之上,提出了一种混合线路分段时间差值法行波故障测距新算法。将输电线路按照波阻抗不同进行分段,以故障行波到达两端母线的时间差为自变量,推导出n段波阻抗不都相同的输电线路行波测距公式及其检验判据。根据测量时间差寻找对应特性曲线便可快速求得故障距离。利用Matlab建立了10 kV自闭贯通线路的仿真模型,验证了新算法的可行性。     

架空-电缆混合输电线路故障定位方法综述

对国内外学者关于架空线-电力电缆混合线路故障定位的研究进行了梳理和综述。首先分析了混合线路故障定位存在的特殊问题,然后对架空-电缆混合输电线路故障定位方法的研究现状进行了总结。现有的混合线路故障定位方法有故障分析法、行波法、频率分析法以及智能法等。其中,故障分析法和行波法的准确性主要受混合线路参数不均一的影响,行波法因故障行波会在线缆连接点处发生复杂的折反射过程而导致反射波头难以识别。对于频率法,能否准确地确定故障暂态信号的固有频率值将直接影响其故障定位精度。智能法需对样本集进行离线训练,且需存储大量数据,应用起来较为困难。最后,对下一步需要开展的研究工作进行了展望。     

基于测量波阻抗的高压直流输电线路纵联保护

针对目前直流输电线路保护灵敏性和速动性难以兼顾的问题,提出一种基于测量波阻抗的直流线路保护方法。利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波并计算线路两端的测量波阻抗。在线路内部故障时,线路两端测量波阻抗均为测点背侧等效阻抗,差异较小;在线路外部故障时,线路两端测量波阻抗分别为测点背侧等效阻抗和线路波阻抗,差异较大,据此可以区分直流线路上的内部和外部故障。基于PSCAD/EMTDC的大量仿真结果表明,该保护方法易于整定,在各种故障情况下均能可靠、快速地识别直流线路内部和外部故障。     

基于测量波阻抗相位特征的三端混合直流线路纵联保护

线路的后备保护在混合直流输电系统中至关重要,但现有后备保护受分布电容和过渡电阻的影响较大,严重影响保护的可靠性和快速性。为解决上述问题,提出一种基于测量波阻抗相位特征的混合三端直流线路纵联保护方案。通过分析混合直流输电线路区内、外故障时线路两端测量波阻抗的差异性,利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波,根据测量波阻抗相位差异构造判据区分区内、外故障。PSCAD 仿真表明,所提保护方案能可靠快速地识别区内外故障,具有较强的耐受过渡电阻的能力,并且不受故障电阻和分布电容的影响,有效提高了线路后备保护的可靠性和快速性。     

线缆混合输电线路故障组合行波测距方法及影响因素研究

电缆-架空线混合输电线路的故障暂态行波具有复杂多变的传播特性。通过理论分析和仿真验证,深入研究电缆-架空线混合线路故障暂态行波的产生机理及传播特性。并基于此阐明混合线路的单双端组合行波测距原理,详细探究了过渡电阻、故障初始相角、故障类型、故障距离对混合输电线路故障电压行波、电流行波的传播特性及组合行波测距精度的影响。同时计算分析了电缆金属屏蔽层单端接地线上的故障电流随故障距离的变化关系。过渡电阻、故障初始相角、故障类型对220 kV电缆-架空线混合线路的故障电压行波、电流行波幅值有显著影响,但对行波的第一个波头到达线路两端所需时间无影响。不同故障位置下,混合线路故障行波的幅值及第一个波头到达两端所需时间不同。电缆金属屏蔽层采用单端接地方式时,电流行波幅值随电缆故障距离增大呈非线性单调递减的特性。     

电缆-架空线混合输电线路故障测距方法研究

针对电网城市化而带来的电网继电保护问题,提出了一种电缆一架空线混合输电线路故障测距方法.根据线路参数计算假设故障发生在两段线路连接处时,暂态行波传播到线路两端所用时间,求取时间差作为基准值;当故障发生时,用线路两端测得的行波到达时刻做差,与基准值比较判断故障发生区段;利用单端行波故障测距法求取故障位置.该方法不受过渡电...     

电缆-架空线混合输电线路故障测距方法研究

针对电网城市化而带来的电网继电保护问题,提出了一种电缆一架空线混合输电线路故障测距方法.根据线路参数计算假设故障发生在两段线路连接处时,暂态行波传播到线路两端所用时间,求取时间差作为基准值;当故障发生时,用线路两端测得的行波到达时刻做差,与基准值比较判断故障发生区段;利用单端行波故障测距法求取故障位置.该方法不受过渡电阻、故障类型影响,通过仿真验证了方法的有效性.     

基于行波原理的直流输电线路过渡电阻在线测量

直流输电线路发生故障后,在通过行波故障测距装置获得故障点位置信息的基础上,若还能进一步了解故障点过渡电阻的信息,并由此推断故障性质和故障原因,对故障快速查找和修复是极为有利的.在分析直流输电线路故障暂态行波产生机理和传播特性的基础上,提出基于行波原理的直流输电线路过渡电阻在线测量方法,即利用故障初始行波浪涌幅值的过渡电阻初始值测量法、利用正向行波浪涌及其在故障点反射波之间幅值关系的过渡电阻中间值测量法、利用线路两端故障电压和电流的过渡电阻稳态值测量法.仿真分析表明所提出的直流输电线路过渡电阻在线测量方法是可行的,并且具有较高的测量精度.     

考虑频变特性的直流线路故障行波精确计算方法及应用

输电线路参数存在频变特性,若在直流输电线路故障行波暂态计算中将其等效为固定不变的常数,则必然会导致计算误差增大。为此,文中基于叠加原理提出了适用于任意波形的时序波阻抗矩阵,以描述行波电压和电流间时域的频变关系;此外,利用双指数波对行波波形进行拟合,以获取更高的计算精度。在此基础上,将所提出的方法应用于直流线路故障测距,提出了一种考虑直流线路频变特性的故障定位新方法。基于PSCAD/EMTDC的实际直流工程算例的大量仿真测试表明,所提行波暂态计算方法能有效计及直流线路参数频变特性,对暂态行波的计算更精确,进一步提高了故障测距精度。     

基于行波原理的110kV架空线-电缆混合线路自适应重合闸控制技术研究

提出一种基于行波原理的110 kV架空线-电缆混合线路故障分段原理,即通过将混合线路故障产生的初始行波浪涌到达线路两端的时间差与一系列整定值比较采确定故障区段(电缆区段或者架空线区段),这些整定值即为所有电缆与架空线连接点故障时产生的初始行渡浪涌到达线路两端的时间差值,可预先根据线路结构参数计算出来.在此基础上,提出一种110 kV混合线路自适应重合闸控制方案,该方案首先通过混合线路双端行波故障分段系统识别故障区段,然后通过向相应的微机保护装置发送重合闸允许信号(架空线故障)或闭锁信号(电缆故障),从而实现自适应重合闸控制.     

低压载波通信信道阻抗测量与信号建模(英文)

在低压电力线上,阻抗随时间和频率的变化会造成电力载波通信信号的衰减、反射和多径传播,严重影响低压电力线载波通信产品的性能,但由于低压电力线上的阻抗受拓扑结构和所连接的电气负载的影响,具有复杂多变的特征,因此很有必要测量并总结阻抗随时间和频率的变化规律。通过现场测量,采集了部分低压配电网中不同通信节点在100~500-kHz频率之间的阻抗特征数据,并基于这些测量数据,利用阻抗推导法建立了信号衰减模型和基于二端口网络的信号传输模型。仿真结果表明,所建立的信号衰减和传输模型能够有效逼近实际测量结果。     

现代行波测距技术及其应用

介绍了利用电压、电流行波进行线路故障测距的方法。单端法是测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间来计算故障距离,双端法利用故障行波到达线路两端的时间差测距。阐述了故障行波信号的测量、超高速记录、行波脉冲的小波检测以及双端装置时间精确同步等关键技术问题的解决方案以及行波测距技术实际应用中的若干问题。     

基于双端故障信息的高压电缆-架空线混合线路故障测距方法

提出了一种基于双端故障信息的高压混合线路测距算法,利用输电线路首、末端电压、电流工频量分段递推,通过搜索两端线路沿线电压曲线的交点来确定故障点位置,并讨论了伪根的鉴别方法,进而针对双端数据不同步、不同采样频率、不同过渡电阻等各种情况进行了全面的仿真计算。仿真结果表明,该方法测距精度高,且不要求线路两端数据同步,不受线路两端系统阻抗和故障点过渡电阻的影响,具备较高的实用价值。     

Estimation of transmission line parameters from measurements

This paper describes the method of estimating the transmission line parameters from voltage, current, and power measurements at the two ends of the line. This becomes necessary if a new parallel transmission line is constructed between two substations due to load growth or if an underground cable replaces an overhead line and the overall parameters of the paralleled lines or the cable are desired to be determined. The parameters of the equivalent pi network of the line are obtained from the measurements at the line ends by using the Newton–Raphson method to solve the non-linear equations. The proposed method then gives the resistance/m, inductance/m, and capacitance/m, considering the distributed nature of the transmission line. The technique to determine the conductance parameter is also presented.     

线缆混合输电线路行波故障定位系统的研发与应用

由于架空线和海底电缆的波阻抗不同,基于双端定位原理的行波故障定位装置在线-缆混合输电线路中无法发挥作用。根据海南联网工程的需要,开发了分布式行波故障定位系统。通过在架空线和海底电缆交界处安装行波故障定位监测终端,记录故障行波方向、GPS时间和行波在不同介质中的传播速度,从而实现故障的区间定位和精确定位。该系统应用于海南联网工程500 kV福港线,其运行情况显示系统工作是安全、可靠的。     

基于谐波阻抗匹配的微电网互联线路谐振分析及抑制措施

相邻微电网之间往往通过长距离的输电线路互联.针对这类输电线路双端存在独立谐波源的系统,其谐波交互特性与谐波放大机理更为复杂,采用传统阻性有源电力滤波器方法抑制谐振并不适用.文中基于传输线理论分析互联线路的谐波传播机理,并提出基于谐波阻抗匹配的谐振抑制方案.为了克服线路参数与谐波源相角信息的不确定性,提出基于线路中点谐波...     

现代架空线输电系统中的高压电缆段

Electrical power transmission is dominated by overhead line systems at present.This is mainly based on more than hundred years of experience of utilities in running overhead lines.Furthermore,overhead lines have proven their operational reliability and functional assurance.In the past,cables were used in distribution networks in urban areas for the most part with the exception of direct current submarine cables.New developments of high voltage XLPE cables make it possible to use this technology for EHV level applications in transmission networks.Within this paper,mixed network configurations,consisting of overhead lines and high voltage cables,are investigated.An exemplary EHV transmission line with a total length of about 100 km,which is quite typical for Central Europe,has been studied.Several different line combinations are discussed with varied rates between overhead line sections and cable sections length in practice.The length of the cable sections are ranging from several kilometers up to lengths of 100 km.In this paper the work focuses on the transient behavior of combined 400 kV overhead and cable lines during switching processes and lightning impacts.A number of calculations were carried out to get an overview of the transient stress in numerous network nodes along the transmission system.Numerical programs like ATP/EMTP have been used for these simulations.Peak values and wave shapes of the transient voltage stress have been evaluated,based on different systems and within possible combinations.In respect of the insulation coordination and transient stress at network nodes,the voltage-time trends are also analyzed.The combination of high voltage overhead and cable transmission systems,especially such with lengths of more than about 50 km,are making tightened and extended demands to the network design,to the operational management and of course to the network protection also.As an output of this investigations,the results might influence the strategy in running this new type of combined transmission systems.     

线路杆塔对雷电流分布和浪涌响应的影响

为解决现有回击模型在架空线路防雷性能计算时与实际情况分歧极大的问题,首先根据传统回击模型考虑线路杆塔与雷击通道以及杆塔与大地之间的反射,分析了杆塔对其电流分布及浪涌响应的影响,然后通过实例计算雷击电力杆塔雷击电流分布及其浪涌响应,总结出雷击通道回击模型以及杆塔电流分布的变化。分析表明,输电线路杆塔高度越高杆塔顶部浪涌响应越大,而杆塔波阻抗越小杆塔中入射雷电流越小,且最终相应地影响输电线路防雷性能。     

Transient characteristics of power cables: a new approach based on Poynting's theorem

Frequency-dependent transmission line parameters are analysed using Poynting's theorem. Using the general formulation of impedance and admittance matrices and solution for electromagnetic field vectors, wave propagation characteristics of the transmission line are obtained. The method is particularly useful for power cables, in which electromagnetic effects such as the proximity effect and electromagnetic shielding are strong. Calculations of underground eccentric cable characteristics illustrate the method. New formulae for inductances and conductor internal impedances are derived and new results for the propagation constant are given.     

基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位方法

小电流接地系统发生单相接地故障,系统仍可运行1~2小时,要求在不断电的情况下,实现故障选线,并对故障进行定位。提出一种基于HHT小电流接地故障选线与在线故障定位的方法,利用奇异性检测法判断各线路在故障时刻的极性,实现故障选线,在线路参数未知的情况下,采用合闸时产生的操作过电压行波在线测量行波波速,单相接地故障发生后,利用HHT寻找电压行波瞬时频率突变时刻,并运用单端测距法实现对架空线、电缆和电缆-架空线混合线路故障定位。最后,对算例进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的可行性和实用性。