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《基于微分算子逼近的單端故障測距新原理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第33卷第3期Vol.33No.32009年2月10日Feb.10,2009基于微分算子逼近的單端故障測距新原理1211哈恒旭,王婧,譚雨珍,張志強(1.山東理工大學電氣與電子工程學院,山東省淄博市255049;2.山東電力學校,山東省泰安市271000)摘要:利用微分算子的代數逼近,將線路的電報方程進行變換解耦,得到時域內電壓、電流隨距離分布的解析解,發(fā)現線路沿線分布電壓的差分在一個時間段內的能量在故障點呈現最小值,據此構造了新的故障測距函數。通過證明,利用單端量計算得到的“虛假”電壓分布與真實電壓有相同的分
2、布規(guī)律。進而提出了一種基于微分算子逼近的單端故障測距新原理。同時,詳細闡述了三相故障測距新算法。EMTP仿真驗證了單端故障測距新原理的準確性和正確性。關鍵詞:輸電線路;單端故障測距;微分算子;投影變換中圖分類號:TM773;TM7440引言且還可證明利用單端電壓、電流計算的“虛假”電壓分布與真實的電壓分布隨著x的變化有相同的變高壓輸電線路故障測距目前主要有行波法、阻化規(guī)律。利用上述故障測距函數在故障點呈現最小抗法、故障分析法及神經網絡測距法。行波故障測值這一特點,構造出新的單端故障測距原理。距法是利用故障暫態(tài)行
3、波的傳送性質進行精確的故障測距,但能否獲得準確的線路長度、波速度和故1單端故障測距的基本原理障初始行波浪涌到達時刻,將直接影響測距準確性1.1微分算子投影新模型[122]和可靠性;阻抗法簡單可靠,但受到故障的過渡以單相分布參數輸電線路為例進行分析,線路電阻、線路不完全對稱以及電壓、電流變換器誤差等模型如圖1所示。其中,線路始端為M,終端為N,[324]因素的影響,存在一定的測距誤差;故障分析法線路長度為L,其分布參數分別為R0,G0,L0,C0。簡單經濟,隨著電力系統(tǒng)調度自動化的迅速發(fā)展和微機故障錄波器的開發(fā)應
4、用,測距精度大為提高,[223]有著廣闊的發(fā)展前景;對于神經網絡測距法,由于故障測距需考慮本端和對端系統(tǒng)等值電勢、正負圖1單根輸電線路序等值阻抗變化、故障距離、故障過渡電阻變化等因Fig.1Singletransmissionline素的影響,計算量非常大,其在故障測距中的實用化[527]尚需進一步研究。對于線路上任意一點x處,總有下式成立(分隨著電力系統(tǒng)自動化水平的提高和通信技術的布參數電報方程):發(fā)展,相繼提出了雙端和單端故障測距方法。由于5u(x,t)5i(x,t)-=R0i(x,t)+L0雙端測距通信成
5、本較高且雙端同步采樣等要求很難5x5t(1)實現,因此,準確的單端測距原理成為研究的目5i(x,t)5u(x,t)-=G0u(x,t)+C0標[8210]。與其他單端測距原理不同[11213],本文提出5x5t了一種能夠準確測量出故障位置的新型單端故障測將上述電報方程進行投影變換并將其寫成矩陣[14]距原理?；谖墨I[14]提出的利用投影變換理論建形式:立的時域內輸電線路模型,該模型給出了時域內沿-dV(x)=ZI(x)dx線路分布的電壓、電流解析解,本文構造了測距函數(2)dI(x)E(x),通過證明,該函數
6、在故障點處呈現最小值;并-=YV(x)dx式中:Z=R0E+L0H/Ts;Y=G0E+C0H/Ts;E為單收稿日期:2008209217;修回日期:2008211202。位矩陣;H為微分算子的投影變換矩陣;Ts為采樣國家自然科學基金資助項目(50707002);山東省教育廳科技間隔。計劃資助項目(J06B06)。假設M點(x=0處)的電壓VM和電流IM已—69—2009,33(3)[14215]知,則對線路分布參數電報方程(2)進行求解,在故障點處,兩側的電壓相等,如圖2所示,因可得線路上任意一點x處的電壓、電
7、流為:此在x=D_和x=D+,有V(D_)=V(D+),從而存(m)coshβkx-Zksinhβkx(m)在:E(D_)=E(D+),由此可以證明E(x)在故障點Vk(x)VM,k(m)=-sinhβkx(m)x=D處連續(xù)。Ik(x)coshβkxIM,kZk然而在故障點處兩側的電流不相等,因此在故(3)障點兩側,測距函數對距離的導數分別為:(m)(m)式中:Vk(x)和Ik(x)分別為解耦后的線路測量dE(x)TTT=-IK1(x)ZAAV(x)-點x處測得的電壓值和電流值;βk=dxx=D_TTT(R0+
8、L0λk/Ts)(G0+C0λk/Ts)=α+jβ為等效線V(x)AAZIK1(x)(7)dE(x)TTT路傳播函數;Zk=(R0+L0λk/Ts)/(G0+C0λk/Ts)=IK2(x)ZAAV(x)+dxx=D+為等效線路波阻抗。TTTV(x)AAZIK2(x)顯然,利用上述公式,可以得到解耦后線路沿線式中:IK1(x)和IK2(x)分別為故障點前后的電流值,電壓分布,然后再對所得
