基于六序分量法的跨电压等级的同塔四回线的故障计算

同塔架设的各回线路之间存在线间互感,对处于不同电压等级下的两个同杆双回线的输电线路进行了故障计算的研究。该故障计算方法基于同杆双回线的六序分量法,首先画出六序分量序网图,同时考虑线间互感的存在,求解各序综合阻抗,在已知各序综合阻抗的基础上,按照六序分量法以及故障的边界条件求出各序故障电流,进而求出各相电流,解决了不同电压等级下,同杆四回线的短路故障计算问题。EMTP仿真值验证了这种故障分析方法的正确性,仿真结果表明,基于六序分量法的不同电压等级的同杆四回线的短路电流计算的误差不超过1%。

基于六序分量法的同塔双回输电线故障计算及特征分析

同塔双回输电线除了存在单回线中的相间互感外还存在双回线中的线间互感,这使得故障计算和特征分析变得十分复杂。本文创造性地利用六序分量法进行线路参数解耦,从同塔双回线典型故障出发分析其故障特征及参数特征,同时结合实际同塔双回线的架设方式,分析其线路参数特点。本文为研究适合同塔双回线的保护方案以及开发新型保护原理奠定了理论基础。

一种基于六序网图的同杆双回线故障测距算法

采用六序分量法分析同杆双回线故障中的非跨线故障,并依照故障时故障点的电气量特征列出方程,进行非跨线故障测距。将同杆双回线故障后的电气量转化为同序正序和反序正序分量,根据单回线各种故障类型的边界条件得到各六序网图的连接关系,利用同序正序和反序正序电流在故障点的特殊关系构成测距方程,从而进行精确故障测距。该测距方法使得同杆双回线的故障测距精度不受故障点过渡电阻、回线故障类型的影响。EMTP仿真显示,该测距方法精度高,计算方便,在过渡电阻较大时仍能满足测距精度要求,且不受系统运行方式变化等因素影响。

基于六序电流分量的同塔多回线横差保护选线元件

基于同塔多回线的六序分量法解耦分析,提出了3种基于六序分量序电流的横差保护选线元件,形成了新的同塔多回线横差保护方案。文中分析了故障时选线元件的动作情况,探讨了横差保护在同塔多回线中的应用方案。基于新选线元件的保护方案对于单回线故障灵敏度高,且由于保护算法不涉及电压,与传统的电流方向选线元件相比,具有不受电压互感器断线影响的优点。利用PSCAD/EMTDC仿真软件进行了大量仿真,对几种选线方案进行了比较分析,证实了该保护方案的可行性。

基于故障类型的同杆双回线故障分量提取算法

针对传统的故障分量提取方法只能在故障后短时间内提取故障分量的缺点,提出了平行双回线基于故障类型在整个故障过程提取故障分量的新算法。该算法是在平行双回线路六序故障分量理论和故障边界条件及复合序网图的基础上,用同相量的负、零序电流和反相量的正、负、零序电流间接求得同相量正序电流的故障分量,进而合成得到每回线电流的相故障分量。该算法不受负荷电流和电网参数波动的影响。PSASP仿真表明了通过该算法得到的故障分量与实际故障分量相同,而且可以长时间提取。

带同杆双回线的T型线路故障分支判定算法

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了判定故障分支的新方法。该方法以六序分量法为基础,当某支路发生故障时,首先求取各支路保护安装处的突变电气量,然后通过正序网络图,计算2个必要的参数用于判别故障支路,区分非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障。该方法的特点是考虑了同杆双回线的跨线故障,能够确定同杆双回线中的单回线的故障回路以及跨线故障,并且物理意义明确。序电流可以用来区分同杆双回线的同名相跨线故障。同时,进行了大量的EMTP仿真,结果表明支路判断的准确度不受系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响,并且也能很好地适用于不对称同杆双回线路。

基于双端不同步采样的同杆双回线故障测距算法

在现有各种测距算法的基础上,采用基于同杆双回线分布参数模型和相模变换技术,将同杆双回线解耦成完全独立的模量并选择合适的模量,采用牛顿-拉夫逊法实现同杆双回线双端不同步采样的故障定位。仿真结果证明,该算法不需要判断故障类型,且不受系统运行方式、过渡电阻、负荷电流的影响,具有较高的故障测距精度。

基于分布参数模型的特离压双回线路故障分量接地距离保护

特高压交流同杆双回输电线路分布电容大、传输距离远,呈显著的分布参数特性,传统距离元件应用于特高压双回线路时存在原理性缺陷。基于分布参数模型和六序分量法,理论分析和推导了新的特高压双回线路单相接地距离元件测量阻抗的计算表达式,并且应用到故障分量距离继电器中。EMTP仿真验证了新的距离保护算法在特高压双回长线路上应用的正确性与有效性。

同杆双回输电线路工频参数测量方法

通过对经不同土壤电阻率的同杆双回线进行仿真和分析，结果验证了本文提出测试方法的有效性，并分析了土壤电阻率对同杆双回线各序参数的影响。

同杆双回线跨线故障最优跳闸方案

以六序分量法为基础,通过对同杆双回线系统在故障以及故障切除后的非全相运行状态下的最大传输容量的分析,提出了适用于同杆双回线的最优跳闸方案。与目前国内传统跳闸方式相比,该方案可以最大限度地保留系统的传输能力,抑制注入系统的不对称分量,提高系统稳定裕度,为重合闸等自动装置的成功动作创造了条件。动模实验和软件仿真结果验证了该方案的有效性。

基于分布参数的特高压交流双回长线路距离保护

特高压长距离输电线路呈显著的分布参数特性。分析表明线路末端发生三相短路故障时,线路首端的测量阻抗与故障距离呈双曲正切函数关系,而不是与故障距离成正比。利用这一原理和六序分量法,理论分析并推导了新的双回线路距离元件测量阻抗的计算表达式,并提出了距离保护的改进措施,EMTP仿真验证了改进措施在特高压双回长线路上应用的正确性与有效性。

同塔四回线电流差动保护的电容电流补偿分析

电流差动保护应用于超高压输电线时主要受线路分布电容电流的影响。同塔四回线由于线路回数多,分布电容的加大导致电容电流对差动保护的影响更为复杂。基于线路的π形等效模型,结合四回线母线的连接形式,利用六序分量法对同塔四回线电容电流补偿式进行解耦,提出适合于同塔四回线的时域电容电流补偿方案,最后利用PSCAD/EMTDC建立同塔四回线模型。仿真结果表明,此电容电流补偿方案能有效提高电流差动保护的性能。

采用电磁时间反转的不同电压等级同杆双回输电线路故障测距

针对不同电压等级同杆双回输电线路测距复杂的问题,提出了一种基于电磁时间反转理论的故障测距方法。建立了线路的故障附加网络,推导了经时间反转后的故障电流有效值,并分析了电磁时间反转理论应用于输电线路故障测距的适用性。记录线路两侧故障电流变化的情况并用新六序分量法解耦线路,对经解耦后得到的两侧同向正序电流分量进行小波分解,提取两侧电流突变量,对两侧电流突变量进行时间反转并叠加。假设在输电线路多处发生故障,计算出各个故障点处的电流有效值,最大电流有效值对应的距离即为故障距离。利用ATP-EMTP软件搭建了不同电压等级同杆双回输电线路仿真模型,采用Matlab进行编程验证。仿真结果表明:所提方法不受过渡电阻和故障相角的影响;当采样频率为1 MHz时,在不同故障类型情况下测距结果的相对误差低于0.57%,所提方法测距精度高;测距结果的相对误差会随着采样频率的上升而降低。

基于电磁时间反转理论的非全程同杆双回线故障测距

为了解决非全程同杆双回输电线路故障测距中存在的双端数据不同步以及伪根识别的问题,首先利用故障区段识别函数组的正负相位特性确定故障发生的区段。在确定故障区段的基础上,采用了一种基于电磁时间反转的频域前行电流法进行故障测距。然后将故障区段两侧的电压、电流解耦后进行快速傅里叶分解,提取工频分量下的电流前行波并求取共轭。最后计算假设的各个故障点处的电流有效值大小,当有效值为最小时,该点即为故障点。仿真结果表明:该方法不需要双端数据的同步,没有伪根识别问题,同时也不受过渡电阻和故障类型的影响,能实现对非全程同杆双回线的准确故障定位。

带同杆双回线的T型支接线的故障测距的研究

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了首先做故障分支判定,然后进行精确测距的新方法。当某支路发生故障时,求取各支路保护安装处的突变量,通过正序网络图,计算两个必要参数用于判别故障支路,区分出非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障。在此基础上,将非故障支路化简合并,并对同杆双回线故障以及非同杆双回线故障进行分别测距。该方法不仅能够对单回线准确测距,而且针对双回线,也保证了故障测距的精确性,一定程度上克服了T型线路中出现双回线给测距带来的困难。大量的ATP仿真结果表明故障测距的精度基本上不受故障支路,故障类型、系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响。

同杆并架双回线故障选相研究

综合运用模态变换和六序分量法分析同杆双回线的故障特征。模态量在发生单回线故障和同名相跨线故障时特征明显,适用于此种故障的选相;而六序分量法在分析非同名相跨线故障时具有明显的优势。结合这2种方法提出一种相对简单实用的同杆双回线系统各种故障判别的新方案。理论分析和仿真测试表明,该方法能够在各种运行条件和故障情况下正确选相。

不同电压等级部分耦合输电线路故障测距

针对两条输电线路电压等级不同、参数不对称的情况,首先利用采样值计算得到故障前后线路两端的电压、电流突变量,利用单回线的传统对称分量法解耦成序电压、序电流,从母线两端分别推算出耦合部分线路的两端电压、电流,然后利用新的六序分量法,将得到的电压、电流解耦成新的六序分量,最后采用输电线路双端测距方法,即利用从两端计算出故障点处电压相等的性质,获得故障测距公式,从而进行故障测距。仿真结果表明,该算法与故障点过渡电阻、故障类型以及系统的运行方式无关,可解决不同电压等级部分耦合输电线路的故障测距问题。

基于STM32的同杆双回线故障测距装置设计

基于六序分量法在同杆双回线输电线路中的研究应用原理,结合双端量故障分析方法,设计了一种基于STM32的同杆双回线故障测距装置。通过理论分析和计算,建立数学模型,实现电路设计,包括采样电路、保护电路和主电路。初步搭建了硬件设备,结果显示:测量结果与实际结果误差在5%以内,满足故障测距要求。