基于正序故障分量的串補(bǔ)輸電線路故障測距算法分析

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1、廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文基于正J葶故障分量的串補(bǔ)輸電線路故障測距：算法研究裝置就在34．5kV和230kV的電網(wǎng)中得到應(yīng)用，盡管當(dāng)時的故障測距裝置定位精度較低，但對系統(tǒng)穩(wěn)定運行還是有較大幫助?】。由于早期的科技生產(chǎn)水平較低，故障定位裝置的精度不高。隨著社會的發(fā)展，到了70年代，計算機(jī)技術(shù)得到飛速發(fā)展，尤其是在電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置中的應(yīng)用，給高壓輸電線路故障定位帶來了新的動力，從而加速了故障定位技術(shù)研究的發(fā)展112-13J。隨著計算機(jī)的廣泛應(yīng)用和通信技術(shù)的發(fā)展以及GPS對民用的開放使得故障測距得到了飛速發(fā)展。故障測距技術(shù)的發(fā)展大

2、致可以分為三個階段。第一階段：模擬式測距階段模擬式故障錄波器一般在早期的電力系統(tǒng)中應(yīng)用的比較多，但是由于模擬式測距采用的是模擬技術(shù)，存在著許多缺點，定位效果較差，很難滿足工程的需求。第二階段：單端信號的數(shù)字故障定位階段隨著近代計算機(jī)技術(shù)的興起，一些國家開始將微機(jī)應(yīng)用到故障測距裝置中。該階段的故障測距一般是采用的單端測距算法。但單端測距算法由于是采用一端的電流、電壓信號，不能從根本上消除過渡電阻和對端系統(tǒng)阻抗變化對測距精度的影響。對于日益發(fā)展的電力系統(tǒng)，其需要不能得到滿足。第三階段：雙端信號的故障定位階段【14J6】雙端測距

3、算法最早是在1988年，由加拿大薩省大學(xué)的Sachdev和英國巴斯大學(xué)的Agarwal提出的。雙端算法由于在原理上不存在過渡電阻和對端系統(tǒng)阻抗變化對測距的影響，具有很高的精度。因而得到越來越多的應(yīng)用。1．3輸電線路故障測距方法的分類長期以來，故障測距對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著非常重要的意義，因而受到國內(nèi)外許多專家、學(xué)者的普遍關(guān)注。按照故障測距原理的不同，故障測距方法大致可以分為行波法和故障分析法。1．3．1行波法[17-19】行波法最早出現(xiàn)在電力系統(tǒng)故障測距中是在20世紀(jì)40年代，行波法是通過測量故障后產(chǎn)生的行波在故障線路上

4、的傳播時間來進(jìn)行測距。按照測距原理的不同，行波法可以分為以下三種方法：A型行波測距原理是指故障時，利用故障產(chǎn)生的行波進(jìn)行單端定位的方法。它屬于單端信號定位，對于線路永久性故障和瞬時l生故障都能適應(yīng)。B型測距原理是指故障時，利用故障產(chǎn)生的行波到達(dá)線路兩端的時間來實現(xiàn)定位。它屬于雙端信號定位。對于線路永久性故障和瞬時性故障都能適應(yīng)。隨著近年來GPS的民用化，該方法越來越受到重視。2廣西大掌碩士學(xué)位論文基于正序故障分-it-的串補(bǔ)輸電線路故障澳9距算法研究C型故障測距原理是在線路故障后，在線路首端注入信號，并在首端同時測量注入信

5、號和返回信號，并根據(jù)其到達(dá)的時間差來實現(xiàn)定位。它屬于單端信號定位，由于是故障后注入信號，因此它只能適應(yīng)永久性故障。在理論上，行波法測距具有很高的精度并且受故障電阻和線路類型的影響很小，但在實際應(yīng)用中卻受到一些因素的制約，主要表現(xiàn)在以下幾點：1．故障產(chǎn)生行波源的不確定性故障發(fā)生的時刻是隨機(jī)的，它可能在電壓過零到最大值之間的任何時刻發(fā)生，當(dāng)在電壓接近峰值時發(fā)生故障，產(chǎn)生最強(qiáng)的暫態(tài)行波電壓，而在電壓接近零值時，暫態(tài)行波電壓會很微弱，甚至為零。由此可見，故障發(fā)生時刻的不確定性會直接影響行波源信號的大小，是行波測距中的比較關(guān)注的問題

6、。2．母線接線方式的影響母線接線方式發(fā)生變化會使行波傳輸過程中發(fā)生改變，從而導(dǎo)致測距誤差，母線的接線方式主要有以下三種情況：(1)母線上有變壓器，除故障線路外還有其他出線；(2)母線上沒有變壓器，除故障線路外還有其他出線；(3)母線上有變壓器，除故障線路外，沒有其他出線。3．參數(shù)的頻變和波速的影響因素由于實際輸電線路的電阻、電感和電容等原參數(shù)并非常數(shù)，而是頻率的函數(shù)，于是由線路原參數(shù)所決定的波阻抗也是頻率的參數(shù)，因此故障后線路波阻抗很難獲得。另外線路上的暫態(tài)行波具有從低頻到高頻的連續(xù)頻譜，其中不同的連續(xù)頻譜分量的傳播速度是

7、不同的。行波分量的頻率越低，其傳播速度越慢；行波分量的頻率越高，其傳播速度越快。4．故障點反射波的識別與標(biāo)定輸電線路上存在著大量的信號干擾，其性質(zhì)與故障點行波極為相似。能否對故障點反射波或?qū)Χ四妇€反射波進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定與識別，將直接關(guān)系到各種單端行波故障測距原理的可靠性和準(zhǔn)確性。因此，對單端故障測距原理來說，故障點反射波的正確識別是能否準(zhǔn)確可靠地進(jìn)行故障測距的關(guān)鍵技術(shù)問題。5．故障初始行波信號到達(dá)時刻的標(biāo)定影響現(xiàn)有的行波故障測距裝置都是將包含故障初始行波在內(nèi)的電壓或電流暫態(tài)信號瞬時超過某一監(jiān)測值的絕對時刻作為故障初始行波浪涌的

8、到達(dá)時刻。由于受行波頻散、故障初始角以及互感器或暫態(tài)耦合器響應(yīng)速度等因素的影響，安裝在線路末端的行波測距裝置所感受到的故障初始行波浪涌總是存在一定的時間延遲，從而使得測距精度不準(zhǔn)確。g-西大掌碩士學(xué)位論文基于正序故障分量的串·補(bǔ)輸電線路故障測距算法研究1．3．2故障分析法故障分析法是在輸電線路發(fā)生故障時