一种不受波速影响的双端行波故障定位方法

波速的不确定性是影响行波故障定位精度的重要因素。为提高定位精度,提出了一种不受波速影响的双端行波故障定位方法。该方法综合利用经验模态分解和Teager能量算子对电流行波达到线路两端检测点的时刻进行检测。根据两端初始故障行波到达时间的先后确定故障点位置的类型,然后根据故障行波折反射过程中的传播路径,列出关于距离、速度和时间的方程组,经过数学变换消去速度参数,求出故障距离。仿真实验表明所提方法可行有效,且相比常规双端故障定位法具有更高的定位精度。

现代行波故障测距原理在电力系统中的实际应用

综述了现代行波故障测距基本原理及存在的问题，对已用于实际电力系统故障测距的各种测距装置（系统）进行了介绍和分析，并对现代行波故障测距技术的应用发展趋势做出预测。

高压输电线路的单、双端测距法

行波测距,按照其原理的不同大致可分为单端测距与双端测距。单端测距主要是利用故障线路的初始行波与后续的反射波间的时间之差来对故障点位置进行定位计算,双端测距则利用线路内部故障产生的初始行波到达线路两测量端的绝对时间之差来计算故障距离。本文对两种测距原理均进行了详细的介绍,并在此基础上分析了各自的优缺点,为实现行波法的准确测距提供了依据。

输电线路组合行波测距方法研究

分析了输电线路故障后行波的传播过程以及行波折、反射的现象。在此基础上,提出了一种基于两种行波原理相组合的故障测距方法。用单端原理进行初步故障测距,结合故障初始行波到达线路两侧的时间差由单端原理给出准确结果。该方法的优点在于得到的测距结果是单端原理的结果,消除了双端原理测距中线路长度误差及线路两侧准确时间同步问题对测距精度的影响,进而提高了测距准确性与可靠性。ATP仿真表明,所提出的输电线路组合行波故障测距方法是可行的,并且故障测距的精度得到明显提高。

一种采用时间判别法的混合线路故障行波定位方法

为解决三段式混合线路故障测距问题,在分析混合线路行波传播特性的基础上,提出一种采用时间判别法的混合线路故障行波测距方法。首先,假定故障发生路段,利用故障暂态行波到达双端母线测量端的时间差值来推算出故障暂态行波在该路段内传播到线路两侧的时间差值。然后,通过该时间差值与故障发生在该线路首端和末端的时间差值进行比较,选出满足条件的时间差值并结合双端原理给出测距结果。PSCAD仿真结果表明,采用时间判别法的混合线路故障行波测距方法可以准确、可靠地给出测距结果。

一种不受波速影响的单端行波测距方法

分析了架空线路发生故障后行波的传播过程以及行波折、反射原理。针对双端测距的不足提出了一种基于分析单端行波前三个波头的故障测距新方法。首先,在线路两端安装实时通信装置,根据两端的第一个波头的到达时间先后识别故障点离两端母线哪一端更近,然后利用单端行波测距方法记录M端母线接收到的前三个波头到达的绝对时间,确定故障点类型,经过数学变形消去会对测距结果产生误差的主要影响因素行波传播速度v,求出故障点位置。所提方法避开了单端行波测距中区分第二个波头性质的难题,消除了双端原理测距中线路两侧准确时间同步问题对测距精度的影响,消除了会对测距结果产生误差的主要影响因素波速v,进而提高了故障定位准确性。ATP-EMTP仿真验证表明,所提出的不受波速影响的单端行波测距方法是可行的,故障定位精确度更高。

基于S变换的多端输电网故障定位方法

针对现有对于多端输电线路故障定位方法研究的不足,提出了一种基于暂态行波的多端输电网故障定位新方法。对各检测端母线电压线模分量应用S变换,从中提取出奈奎斯特频率分量单频率行波的幅-时变化特性,幅值最大值对应的时刻即为行波波首的到达时刻。采用该频率分量对应的行波波速作为计算用波速,解决了波速不确定的问题。将多端输电网看作含有一条干路和若干支路的集合,形成从支路到干路逐一排除的故障定段方案。最后,依定段结果与双端测距原理计算出故障点准确位置。仿真分析结果表明,定位精确、可靠,算法抗噪性及适应性强。

基于相位比较的多端输电线路故障定位研究

当前的多端输电线路故障支路判定方法复杂、繁琐、不易实现。为此,提出一种基于相位比较的多端输电线路故障定位方法。该方法在输电线路上装设多个测点,将多端线路模型看作一条主干线路与若干分支线路的集合,通过加Kaiser窗的FFT算法,比较相应线路上测点之间的相位差,再利用非故障区间长度与两端测点检测到的故障行波时间差的比值求得波速,最后根据双端行波原理计算出故障点位置。该方法能够准确的判定出故障区间与故障相别,在克服T节点附近存在测距死区的基础上,消除了波速不确定对定位结果的影响。EMTDC仿真结果表明,该方法适用性强,定位精度高。