基于正序故障分量的串补输电线路故障测距算法分析

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1、广西大学硕士学位论文基于正J葶故障分量的串补输电线路故障测距：算法研究装置就在34．5kV和230kV的电网中得到应用，尽管当时的故障测距装置定位精度较低，但对系统稳定运行还是有较大帮助⋯】。由于早期的科技生产水平较低，故障定位装置的精度不高。随着社会的发展，到了70年代，计算机技术得到飞速发展，尤其是在电力系统微机保护装置中的应用，给高压输电线路故障定位带来了新的动力，从而加速了故障定位技术研究的发展112-13J。随着计算机的广泛应用和通信技术的发展以及GPS对民用的开放使得故障测距得到了飞速发展。故障测距技术的发展大

2、致可以分为三个阶段。第一阶段：模拟式测距阶段模拟式故障录波器一般在早期的电力系统中应用的比较多，但是由于模拟式测距采用的是模拟技术，存在着许多缺点，定位效果较差，很难满足工程的需求。第二阶段：单端信号的数字故障定位阶段随着近代计算机技术的兴起，一些国家开始将微机应用到故障测距装置中。该阶段的故障测距一般是采用的单端测距算法。但单端测距算法由于是采用一端的电流、电压信号，不能从根本上消除过渡电阻和对端系统阻抗变化对测距精度的影响。对于日益发展的电力系统，其需要不能得到满足。第三阶段：双端信号的故障定位阶段【14J6】双端测距

3、算法最早是在1988年，由加拿大萨省大学的Sachdev和英国巴斯大学的Agarwal提出的。双端算法由于在原理上不存在过渡电阻和对端系统阻抗变化对测距的影响，具有很高的精度。因而得到越来越多的应用。1．3输电线路故障测距方法的分类长期以来，故障测距对电力系统的稳定运行有着非常重要的意义，因而受到国内外许多专家、学者的普遍关注。按照故障测距原理的不同，故障测距方法大致可以分为行波法和故障分析法。1．3．1行波法[17-19】行波法最早出现在电力系统故障测距中是在20世纪40年代，行波法是通过测量故障后产生的行波在故障线路上

4、的传播时间来进行测距。按照测距原理的不同，行波法可以分为以下三种方法：A型行波测距原理是指故障时，利用故障产生的行波进行单端定位的方法。它属于单端信号定位，对于线路永久性故障和瞬时l生故障都能适应。B型测距原理是指故障时，利用故障产生的行波到达线路两端的时间来实现定位。它属于双端信号定位。对于线路永久性故障和瞬时性故障都能适应。随着近年来GPS的民用化，该方法越来越受到重视。2广西大掌硕士学位论文基于正序故障分-it-的串补输电线路故障澳9距算法研究C型故障测距原理是在线路故障后，在线路首端注入信号，并在首端同时测量注入信

5、号和返回信号，并根据其到达的时间差来实现定位。它属于单端信号定位，由于是故障后注入信号，因此它只能适应永久性故障。在理论上，行波法测距具有很高的精度并且受故障电阻和线路类型的影响很小，但在实际应用中却受到一些因素的制约，主要表现在以下几点：1．故障产生行波源的不确定性故障发生的时刻是随机的，它可能在电压过零到最大值之间的任何时刻发生，当在电压接近峰值时发生故障，产生最强的暂态行波电压，而在电压接近零值时，暂态行波电压会很微弱，甚至为零。由此可见，故障发生时刻的不确定性会直接影响行波源信号的大小，是行波测距中的比较关注的问题

6、。2．母线接线方式的影响母线接线方式发生变化会使行波传输过程中发生改变，从而导致测距误差，母线的接线方式主要有以下三种情况：(1)母线上有变压器，除故障线路外还有其他出线；(2)母线上没有变压器，除故障线路外还有其他出线；(3)母线上有变压器，除故障线路外，没有其他出线。3．参数的频变和波速的影响因素由于实际输电线路的电阻、电感和电容等原参数并非常数，而是频率的函数，于是由线路原参数所决定的波阻抗也是频率的参数，因此故障后线路波阻抗很难获得。另外线路上的暂态行波具有从低频到高频的连续频谱，其中不同的连续频谱分量的传播速度是

7、不同的。行波分量的频率越低，其传播速度越慢；行波分量的频率越高，其传播速度越快。4．故障点反射波的识别与标定输电线路上存在着大量的信号干扰，其性质与故障点行波极为相似。能否对故障点反射波或对端母线反射波进行准确标定与识别，将直接关系到各种单端行波故障测距原理的可靠性和准确性。因此，对单端故障测距原理来说，故障点反射波的正确识别是能否准确可靠地进行故障测距的关键技术问题。5．故障初始行波信号到达时刻的标定影响现有的行波故障测距装置都是将包含故障初始行波在内的电压或电流暂态信号瞬时超过某一监测值的绝对时刻作为故障初始行波浪涌的

8、到达时刻。由于受行波频散、故障初始角以及互感器或暂态耦合器响应速度等因素的影响，安装在线路末端的行波测距装置所感受到的故障初始行波浪涌总是存在一定的时间延迟，从而使得测距精度不准确。g-西大掌硕士学位论文基于正序故障分量的串·补输电线路故障测距算法研究1．3．2故障分析法故障分析法是在输电线路发生故障时