单端行波故障测距的组合方法研究

单端辐射状电网发生单相接地故障时,单端行波故障测距的关键是正确识别来自故障点的反射波、对端母线的反射波及健全线路的反射波.行波零模波速具有较强的依频特性,而线模波速较稳定.由于零模波速的不稳定性,当取其为固定值时,导致基于线模、零模波速差的单端行波故障测距精确度不够.针对此问题,首先利用神经网络训练学习,估算出零模波速,基于线模、零模波速差得到初步故障距离,以此初步故障距离从线模行波突变波头中找出故障点反射波头及对端母线反射波头,再把线模波速代入相应的测距公式得到精确故障距离.利用PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,对不同的故障情况进行仿真,均验证了该方法具有较高的测量精度和可靠性.     

基于行波折反射特征的单相接地故障区段定位方法

配电网单相接地故障的单端行波定位方法主要通过检测线模和零模初始波头的到达时刻而实现,但存在零模波速不稳定的问题。提出一种新型的基于行波折反射特征的故障区段定位方法,利用故障行波在线路故障点、分支点和线路末端折反射的规律,由测量点测得故障线模行波,经希尔伯特黄变换(HHT)标定初始波和各反射波到达时刻;由线模波速计算各反射波与初始波的路程差,结合配电网拓扑,确定行波可能的传播路径,进而判断故障区段。PSCAD仿真验证了该方法的有效性。     

树型配电网单相接地故障行波测距的组合方法

针对单端定位或双端定位方法都很难准确定位树型配电网单相接地故障的问题,文中提出一种适用于定位树型配电网单相接地故障的行波测距组合方法。利用双端法确定故障点在主干线路上的映射位置,由此判断故障位于主干线路还是分支线路。对于主干线路故障,映射位置即可确定为故障点;当故障位于分支线路时,结合映射位置蕴含的故障距离信息,在模量法测距公式基础上构建零模波速提取算法,但由于小波变换的不同尺度下零模行波的衰减和相移变化明显,导致提取的零模波速误差各不相同,为了提高分支线路的测距精度,分析了提取零模波速与母线端检测零模波速的关系,提出从多个尺度下选取精度最高测距结果的方法。利用PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,对不同的故障情况进行仿真,结果证实该方法有效,测距精度高。     

不同步双端数据修正波速的单端行波测距算法研究

为了降低当前行波故障测距方法存在的同步精度要求高、通信量大、无法确定实际波速等缺点,并提高测距系统的容错率和可靠性,提出一种不同步双端数据修正波速的单端行波定位方法。通过分析行波折射和反射的极性变化,并引入零模、线模波速差原理辅助判据,确立接收扰动下的单端入射波和对端反射波的时间差,进一步根据双端的这个时间差修正波速,最后利用修正波速和单端时间差可精确实现故障定位。本算法综合单端易于时间精确同步和双端修正波速的优点,降低了双端行波故障测距方法对高精度双端时间同步要求,同时双端仅交换单端时间差信息,降低了通信的依赖性。仿真比较结果显示所提出的方法具有很高的定位精度,受时间同步和波速的影响小。     

基于小波变换技术的输电线路单端行波故障测距

提出了利用小波变换的单端行波测距新方法,可有效提取输电线路故障行波特征并消除行波色散对定位精度的影响,同时解决了如何定义行波到达时间和选取行波传播速度的问题。大量测距结果证实,采用小波变换技术的单端行波测距法的测距结果在可靠性和测距精度上都有很大提高,在单端行波测距法能够使用的条件下,测距精度能够满足现场对精确故障定位的要求。     

基于小波变换技术的输电线路单端行波故障测距

提出了利用小波变换的单端行波测距新方法，可有效提取输电线路故障行波特征并消除行波色散对定位精度的影响，同时解决了如何定义行波到达时间和选取行波传播速度的问题。大量测距结果证实，采用小波变换技术的单端行波测距法的测距结果在可靠性和测距精度上都有很大提高，在单端行波测距法能够使用的条件下，测距精度能够满足现场对精确故障定位的要求。     

消除零模波速影响的配电网单端行波故障测距算法

配电网线路分支众多,末端往往具有三相不平衡负载,传统的单端行波法需在复杂的折反射波中提取故障点的反射波,不易实现。而基于模量行波速度差和基于线模行波突变这两种故障测距方法的精确度都受制于不稳定的零模波速度。基于此,将两种方法结合,利用零模检测波速度与传播距离成对应关系的特点,获得不受零模波速度影响的故障定位新方法,该方法避免了传统故障测距算法需要多次从复杂的折反射波中提取信息的缺点,能够简洁、快速、准确地对复杂的分支线路进行故障测距。此方法首先检测故障暂态行波的零模和线模分量到达首端的时间差,然后在首端对三相同时注入相同的高压脉冲并检测线模行波首个波头到达检测点的时间,进而利用稳定的线模波速度进行故障距离的测量。最后,利用PSCAD仿真验证了所提方法基本不受故障位置、过渡电阻大小以及故障初相角的影响,各种情况下绝对误差均在100 m之内。     

小电流接地系统行波测距方法研究

以行波测距法应用到小电流接地系统的故障测距中为背景,对单端测距算法和双端测距算法进行了比较并改进了单端测距算法。利用电流行波进行相模变换,并对其进行二进小波变换。根据小波变换的奇异性理论检测初始行波、故障点反射波及故障点经对端母线反射波波头的到达时刻,进而计算出故障距离,实现故障测距。在Matlab环境下建立了相关模型并进行了仿真验证。仿真结果表明:利用电流行波的小波变换实现小电流接地系统单相接地故障测距是合理且可行的。     

输电线路单端行波故障测距的研究

分析了影响单端行波测距法精度的主要因素,包括母线端接线、接地电阻、T型线路结构、故障位置等,指出行波的极性和幅值是行波最重要的两个特征,提出了考虑电流行波极性和电压行波极性的综合行波极性判别法,该方法较容易识别线路内的折反射行波和线路外的其它线路折反射行波,与仅利用电流或电压行波的方法相比,判别的可靠性有很大提高.同时指出对单端行波测距而言,一些线路结构和故障情况下无法进行单端行波测距,单端行波测距法还存在测距死区问题.用单端法进行测距需要结合阻抗法进行联合单端测距,在单端行波法失效的情况下以阻抗法的测距结果作为补充,才能弥补单端行波法和单端阻抗法的不足,实现精确故障定位.     

计及模速差异与杂散电容的反向行波辨识

单端法是行波测距研究的热点,但第2个浪涌波头的辨识因非故障线路及故障对端母线的存在变得困难。为此藉助故障行波线模与零模波速的差异提出一种区分故障半程内外的辅助判据。反向行波虽能有效抑制相邻非故障线路行波折射的影响,但仅基于极性比较的方法并不能准确地辨识出第2个电压行波,故考虑电压行波在实际变电站母线杂散电容处的传播特性,即电压行波在杂散电容处的初始反射系数恒为负的结果而利用第2个反向行波相对极性进行波头辨识。理论分析和实际仿真结果表明,这种方法不受线路两端母线类型影响,对单端行波测距法的有效实施有非常现实的意义。