基于改进双端法的高压输电线路故障定位研究

针对行波波速变化以及线路过长导致现有输电线路行波测距方法故障定位出现较大误差的问题,提出一种不考虑波速变化和输电线路长度的基于改进双端法的高压输电线路故障定位方法。所提方法通过在输电线路两端加装的检测装置,以记录故障行波波头的到达时刻;同时依据电压行波在传播路径上的折反射特性,列出其关于距离、速度和时间的方程组,然后经数学变换以消除线路长度对故障定位结果的影响。所提方法的仿真验证在PSCAD软件中进行,仿真结果表明,所提方法故障定位结果不受故障类型、故障位置、故障电阻等因素的影响,具有故障定位精确、操作简单等特点。

基于S变换的改进双端法配电网故障测距

提出了一种新型双端配网故障测距测方法,基于S变换对传统的双端行波法进行了改进。针对零模和线模电压行波受频散效应、混叠效应等各种因素影响畸变严重、上升沿缓慢难以读取而且后续折反射波信息无法利用的问题,利用S变换对非平稳信号的的分频段呈现作用,读取波形极值即可对初始波头以及后续若干波头进行精确标定,从而提高了双端法的精度,进而实现了只需一对测量端即可对有二级分支的配网线路进行故障定位,简化了设备需求,节约了成本。在PSCAD及Matlab仿真中验证了本方法的有效性和准确性。

基于改进双端法的输电线路行波故障定位的探究

在我国社会经济发展与转型的新时期,高压输电线路的稳定运行对于电力企业的长远发展来说是十分重要的。但由于行波波速 具有不确定性,这就会导致行波故障定位出现较大的误差。为此,要想有效解决行波波速对输电线路故障行波定位的影响,就要对原有的 故障定位方法实施进一步的优化与完善。基于此,本文章主要基于改进双端法的输电线路行波故障定位展开了深入的分析与探究。

110kV架空输电线路雷击故障定位研究

随着电网建设的蓬勃发展,人们对供电可靠性的要求也不断增加。而雷击作为影响系统安全运行的重要因素之一,对生产生活造成了巨大影响。为此,针对传统双端法在雷击故障定位方面上的不足,提出一种基于雷击故障特性的架空输电线路雷击故障定位新方法。首先,根据检测装置在检测点获取得到的故障行波电流、极性以及其他相关信息,以确定折反射波起点以及可能受到影响的雷击范围;其次,根据所获得的信息,利用小波变换原理精确地确定波峰位置;最后,选取合适的雷击故障范围公式,以精确地定位雷击故障点。所提方法经仿真结果验证,雷击故障定位成功率大于99.7%。所提方法故障定位成功率得到了有效提升,对减少故障定位时间和电源的快速恢复具有重要意义。

水电站220 kV输电线路故障行波定位

针对水电站输电线路发生故障后无法准确实施定位的问题,从行波的实际传播理论出发,推导出一种与波速无关的改进双端定位算法。利用变分模态分解(VMD)能自适应地分解故障电流行波信号,Teager能量算子(TEO)可快速追踪信号的能量变化、运算量小的独特优势,建立了基于VMD-TEO的220 kV输电线路行波定位模型,该模型无需考虑波速修正和双端时间同步。PSCAD仿真结果表明,改进的双端故障定位模型误差百分比最大为0.239%,优于其他定位算法,验证了所提方法的可靠性和优越性。

基于简单通信的双端行波测距新方法

提高测距的可靠性和精度是行波故障定位研究的重点。在对比了传统的单、双端行波测距的性能以后,认为双端法的定位精度明显提高,但测距可靠性依赖于授时系统的稳定性。因此,在双端能够进行简单通信情况下,提出利用连接线路两端的信道,在检测到初始波头后立即向对端发送脉冲信号,并利用高精度计时器结合行波波速,在无双端对时的条件下实现初始波头到达时间之差的测定和故障位置的计算。通过分析现有的硬件制造技术和仿真试验后,认为该方法具有较高的精度。

考虑线路参数频变特性的小波域行波信号奇异性增强方法

分析了线路参数的频变特性,计算得出行波衰减系数和波速度随频率的变化规律,当行波传输距离增加时,行波波头会发生畸变,行波信号的奇异性会降低,给精确确定波速度和行波到达时间带来了困难,从而降低了行波测距精度。在此基础之上,从行波的传输理论入手提出一种基于线路参数频变特性的小波域行波信号奇异性增强方法,利用卡森公式求出一定频带内行波信号的传播系数,在频域计算得到行波校正函数,在小波域利用快速傅里叶变换对畸变后的行波波头进行补偿,消除或减弱了行波传输中的色散效应,增强了行波信号的奇异性,提高了行波故障测距精度。仿真实验表明,该方法可使现有行波测距法的测距精度得到有效提高。

基于小波变换和行波理论的输电线路雷击定位

为解决现有雷电定位系统所测电磁波因波形传播延时和地形传播延时影响雷电定位准确度的问题,根据输电线遭受雷击时向两端变电站母线运动的行波和行波测距理论,提出了一种改进的双端行波输电线雷击点定位法。首先利用小波变换提取在线路两端母线处采集到的雷击入射行波、母线反射行波或雷击点反射行波信号的波头特征点,进而准确确定行波的到达时刻,然后建立一个只包含距离和时间的函数解出雷击点的位置而不受波速影响。该方法不需事先确定行波波速,与传统行波定位法相比,消除了波速的不确定性带来的定位误差。大量PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该法的雷击点定位误差<300m。

基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位

对单相接地故障进行精准定位有利于提高水电配电网供电质量、减少断电造成的损失。为此,针对传统定位方法存在的定位误差大、检测耗时长的问题,设计了基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位方法。定位过程共分为两个阶段:一是水电配电网单相接地故障选线,确定发生故障的线路。二是针对行波信号中存在噪声的特性,将行波检测法中的双端法与二进小波变换过程相结合,借助于二进小波变换的消噪作用和异常点定位能力,对单相接地故障位置进行精确定位。实证结果表明:与传统定位方法相比,利用行波检测方法后的定位误差更小、故障检测时间更短,为水电配电网单相接地故障的及时修复奠定了重要的基础。

基于双端量的同杆双回线故障测距

针对同杆双回线不能忽略线间分布电容对测距结果的影响,文中采用基于线路的分布参数模型,利用相模变换将耦合双回线解耦,并采用双端法在模域中利用模量对同杆双回线进行故障测距。该算法既可用于单回线故障,也可用于跨线故障测距。仿真结果表明,该算法具有较高的精度,并且原理简单、易于实现,不受故障类型、故障距离等因素的影响。

基于改进双端行波定位法的线路雷击点定位

现有雷电定位系统探测到的电磁波存在的波形传播延时和地形传播延时,将使定位精度受到影响。考虑到输电线遭受雷击时将产生向两端变电站母线运动的行波,结合现有的行波测距理论,提出一种改进的双端行波定位法对雷击点进行定位。通过在线路两端母线处采集雷击入射行波、母线反射行波或者雷击点的反射行波信号,利用小波变换提取行波波头特征点,精确确定行波到达时刻,进而确定一个只包含距离和时间的函数求解出雷击点的位置,实现不受波速影响的雷击点定位。该方法不需要事先确定行波波速,和传统行波定位法相比,消除了波速的不确定性带来的定位误差。大量PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能够有效地对雷击点进行定位,定位精度高。

基于新型相模变换的不对称输电线路故障定位

超高压输电线路采用不换位方式运行,导致线路参数不对称,故障定位精度降低.为此本文提出一种基于新型相模变换的不对称输电线路故障定位新方法.首先针对输电线路参数矩阵中心对称问题,使用新型相模变换进行初步解耦,继而寻求修正矩阵进行二次变换,实现不对称输电线路的精确解耦;进一步针对故障定位问题,考虑到传统双端法对同步性要求高,且不同频率的波速衰减情况也不相同,提出新型双端法进行行波测距,利用双端测量的不同极性行波时间差与被保护线路参数确定故障位置,无需考虑双端同步与波速修正问题.仿真结果验证了所提新方法在完成不对称线路精确解耦的基础上,可以实现高精度故障定位.

基于EMD和二次多项式拟合的单双端行波组合定位方法

输电线的准确故障定位是电力系统安全稳定运行的重要保障。为解决单端行波法中反射波头的标定难问题,提出一种基于EMD的单双端组合定位方法。用双端法进行初步故障定位,预估反射行波到达测量点的大概时间,从而对反射波头进行准确识别,再采用单端行波算法进行定位计算。为减小传统故障定位存在的在采样间隔内的定位误差,采用基于最小二乘法的二次多项式拟合算法对各个时间点进行准确标定。ATP和MATLAB的故障定位仿真结果表明,基于EMD和二次多项式拟合的组合定位方法既可以保证可靠性,又能得到较高的定位精度,对故障定位技术有一定参考价值。

基于我国高压线路故障测距方法的研究

论文就我国高压线路的故障测距方法进行了分析比较,最后确定采用基于双端的行波测距法。由于现用的行波测距法在实际使用中存在一些制约因素,提出了使用小波变换技术及行波测距装置校验仪使问题得以改善。综合经济性、可实现性等因素,行波测距方法具有可靠性强、测距精度高等特点,完全不受故障类型、过渡电阻和系统参数的影响。

基于改进Hilbert-Huang变换的交叉互联电缆在线故障定位策略研究

为了研究交叉互联电缆系统的在线故障定位方法,建立交叉互联电缆的暂态仿真模型,研究不同模式波在交叉互联电缆系统中的传播特性,并结合该特性设计基于改进Hilbert-Huang变换的故障定位策略。结果表明:同轴模式波群具有最快的传播速度,且其在交叉互联电缆系统中的传播不受交叉连接方式的影响,可以利用双端法识别同轴模式波的到达时刻对故障进行定位;基于改进Hilbert-Huang变换及权信号强度判据对故障进行自动定位,克服了小波变换不具有自适应性的弊端,且定位精度良好。结合理论及仿真研究,在对交叉互联电缆进行在线故障定位时,建议采用双端法记录故障引起的暂态波的到达时刻,并采用改进Hilbert-Huang变换对采样信号进行分析,从而实现故障的在线定位。

加窗提升小波包变换及其在故障测距中的应用

在输电线路故障测距中,为了从信号的时域中快速、准确地定位奇异发生时刻,提出了一种基于加窗提升小波包变换的双端行波测距法。首先设计窗函数,将采样数据与窗函数相乘,通过滤去低频分量来加快计算速度,最后通过模极大值点的检测实现故障发生时刻的检测。由于提升格式能有效保留信号的局部信息,因此对采集到的行波信号加窗后进行提升小波包变换。通过设计预测算子和提升算子,获取信号的局部特征,即高频突变点,从而准确刻画故障行波到达测量端的时刻,提高运算速度。MATLAB仿真结果表明,采用加窗提升小波包变换的行波测距能够准确地提取行波信号的波头位置,大大提高了计算速度。与加窗小波算法和加窗小波包相比,在具有较高测距精度的情况下,有较高的计算速度,能明显缩短查找故障点的时间。

基于SR-WT的输电线路双端故障定位方法

电力系统中行波在传输过程中往往伴随着大量的高频噪声,导致进行故障测距时信号波头不易识别,从而产生测距误差。对此,提出一种基于随机共振和小波变换(SR-WT)的故障测距方法,即先通过随机共振处理含噪信号,将噪声的能量转移到行波信号上,从而实现初步减弱噪声信号提高行波信号的功能;再通过小波变换进一步分解得出所需行波信号波头信息,进而通过双端法进行故障测距。仿真试验结果表明,该方法能够在强噪声干扰下准确提取出所需的行波信号信息,有利于提高测距精度。