架空电缆混合线路双端行波故障测距算法

为克服双端行波测距精度受电力线路长度误差及其两终端时钟同步偏差影响的缺陷,在分析混合线路故障行波传播特性的基础上,提出了一种混合输电线路的组合行波测距方法。该组合行波测距方法首先利用双端测距原理判定故障发生区段,然后判别各母线侧接收到的行波反射波的来源,最终利用单端行波测距方法计算架空线—电缆混合线路的故障距离。500kv架空线—电缆混合线路组合行波测距仿真计算结果表明,组合行波测距方法的测距精度明显高于传统测距方法的测距精度,可用于工程实践。

为解决铁路自闭贯通线架空线-电缆混合线路波速度不一致难以精确测距的问题,在分析混合线路连接点处行波传播特点的基础上,提出了基于时间差搜索的双端行波测距方法.利用连接点处行波到达线路两端时间差的不同来确定故障发生在线路中的区段和相应的波速度,再进行精确测距.基于pscad/emtdc对自闭贯通线混合线路建模,并利用小波变换及模极大值检测理论提取行波波头进行分析.仿真结果表明,该方法对于架空线-电缆的混合线路是可行的.

由于故障行波传播色散的影响,确定行波到达时刻和选择行波波速一直是电缆行波测距的难题。针对以上两个问题,提出了基于小波包提取算法和相关分析的电缆双端行波故障测距方法。该方法将暂态行波信号通过小波包分解为不同的频带,然后提取能量相对集中的频带进行小波包重构。在该频带,线路的衰减系数和波速都可近似为常数,因此电缆两端的重构波形相似。用相关分析方法确定两端波形时间差,再结合该频带的波速,即能精确确定故障位置。通过对实验结果的分析表明,提出的方法提高了测距精度,是有效的。

由于故障行波传播色散的影响,确定行波到达时刻和选择行波波速一直是电缆行波测距的难题。针对以上两个问题,提出了基于小波包提取算法和相关分析的电缆双端行波故障测距方法。将故障行波信号通过小波包分解为不同的频段,提取能量相对集中的频段进行小波包重构。用相关分析方法确定两端重构波形的时间差,再结合该频段的波速,即能精确确定故障位置。通过对实验结果的分析表明,所提出的方法提高了测距精度,是有效的。

针对110kv及以上电压等级的高压架空线—电缆混合线路,提出一种基于双端行波原理的混合线路故障定位方法。首先,通过将混合线路故障产生的初始行波浪涌到达线路两端的时间差与整定值进行比较来确定故障区段;然后,根据不同的故障区段推导出相应的混合线路双端行波故障测距算法。为了对提出的混合线路行波故障定位方法进行验证,将故障定位算法嵌入到普通的双端行波故障定位装置中,并利用行波测距校验仪对改造后的行波定位装置进行混合线路故障定位的模拟试验。试验表明,所提出的混合线路行波故障定位方法是可行的,而且具有较强的实用性。

电缆―架空线混合线路故障测距方法综述 引言 随着现代城市化建设的快速发展，可用土地资源日益紧 张，而纵横交错的架空线路占用了大量的可用空间，是阻碍 城市化建设的主要因素之一。因而，用电缆网络供电逐步取 代架空线网络供电成为现代城市化建设的必然趋势。与架空 线相比，电缆线具有输电容量和可靠性高、应用成本低、节 省空间以及美化市容等优点，在我国得到了广泛应用，在原 有架空线网络供电的基础上逐步发展为电缆―架空线混合 线路供电。然而由于电缆的运行环境恶劣、制造工艺不完善 等因素，常常造成电缆绝缘水平下降，造成电缆接地故障。 同样，架空线也经常由于绝缘子质量不过关、恶劣的天气以 及人为外力的破坏等因素而发生故障。 当输电线路发生故障时，精确定位故障点不仅能够减轻 人工巡线的负担，而且又能使线路快速恢复供电，减少停电 引起的经济损失。随着电缆―架空线混合输电线路的广泛应 用，如何精确定位故障点意义重

为了提高架空线-高压电缆混合线路故障测距的精度,并解决测距的伪根问题,提出了一种混合线路的双端不同步数据故障测距改进算法。基于分布参数混合线路模型,分析了测距中伪根的产生原因,通过对二分搜寻法改进来避开伪根,通过改进算法测出故障位置,并将测距结果与自动重合闸技术配合,从而提高了电力系统的安全可靠性。matlab仿真结果表明,该测距算法不受伪根、过渡电阻、故障类型和位置以及不同步采样角等条件的影响,能够快速、精确地实现故障测距。

针对t接输电线路故障测距问题,将行波故障测距方法应用于t接输电线路故障。首先进行故障分支的判定,其次,把复杂的三端输电线路通过运算化简为比较简单的双端输电线路,然后利用双端行波故障测距的方法进行故障测距,得到故障的位置。同时在行波测距装置中增加行波波形记忆模块、使用较高的采样精度,确保双端行波测距的可行性。

针对电网城市化而带来的电网继电保护问题,提出了一种电缆—架空线混合输电线路故障测距方法。根据线路参数计算假设故障发生在两段线路连接处时,暂态行波传播到线路两端所用时间,求取时间差作为基准值;当故障发生时,用线路两端测得的行波到达时刻做差,与基准值比较判断故障发生区段;利用单端行波故障测距法求取故障位置。该方法不受过渡电阻、故障类型影响,通过仿真验证了方法的有效性。

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综合利用t型线路的三端电气量进行故障定位,提出了故障分支判别的判据以及确定故障点精确位置的方法.利用小波变换和模极大值理论对提取的行波进行分析,得到行波波头到达的准确时间.利用行波到达各测量端的时间差判断故障分支,在此基础上利用包含故障分支的初步测距值求取测距结果.pscad仿真表明,该方法可准确判断t型线路的故障分支,测距误差较小,能够满足实际需要.

综合利用t型线路的三端电气量进行故障定位,提出了故障分支判别的判据以及确定故障点精确位置的方法。利用小波变换和模极大值理论对提取的行波进行分析,得到行波波头到达的准确时间。利用行波到达各测量端的时间差判断故障分支,在此基础上利用包含故障分支的初步测距值求取最终测距结果。pscad仿真表明,该方法可准确判断t型线路的故障分支,测距误差较小,能够满足实际需要。

综合利用t型线路的三端电气量进行故障定位,提出了故障分支判别的判据以及确定故障点精确位置的方法。利用小波变换和模极大值理论对提取的行波进行分析,得到行波波头到达的准确时间。利用行波到达各测量端的时间差判断故障分支,在此基础上利用包含故障分支的初步测距值求取最终测距结果。pscad仿真表明,该方法可准确判断t型线路的故障分支,测距误差较小,能够满足实际需要。

矿井配电网是单端供电系统,其中性点不接地或通过消弧线圈接地,当出现单相接地故障时,由于故障电流微弱,故障点位置很难查找。为解决这个问题,采用行波测距法通过检测故障点初始行波和故障点二次反射波分别到达母线检测点的时间来进行故障测距,该算法极大的提高了测距的可靠性。仿真结果证实了该方法的有效性和可行性。

提出一种高压电缆-架空线混合线路相位测距法,该方法定义了一新定位函数。通过分析可知,在混合线路上,当所取参考点与故障点的相对位置不同时,定位函数呈现不同的相位特性;当所取参考点在故障点前后变化时,定位函数的相位会发生唯一一次相位突变,相位发生突变的位置即为故障点,故障特征明显,因此利用此相位突变特征进行混合线路的快速故障定位。该方法无需事先判别故障区段,将混合线路直接等效为一等长线路进行故障测距,测距精度基本上不受过渡电阻、故障类型、采样频率、故障位置和负荷电流等因素的影响,无测距死区,较好地克服了传统方法在混合线路连接点附近有死区的不足。pscad软件仿真结果表明该相位测距法正确,测距精度高。

为了实现电缆故障的精确定位,将小波变换模极大值与信号奇异性关系的理论应用于检测电缆故障行波信号。借助电磁暂态仿真软件pscad/emtdc,以35kv交联聚乙烯单芯电缆为原型,建立电力电缆故障仿真测试模型。采用daubechies小波对故障测试波形进行多尺度、多分辨率分析,仿真结果表明利用小波变换的时频局部化特性能够有效聚焦到电缆故障行波信号中脉冲的起始点,为提高电缆故障定位精度提供了有效的检测方法。

采用搜索模极大值的方法,进而实现故障的精确测距。通过matlab仿真平台,建立了电力电缆故障系统的仿真模型,得出电缆故障波形图。不同位置的不同故障的仿真数据相对误差均小于4%,验证了该方法的可行性和准确性。同时提出并推导一种不包含波速v的测距公式,使得在计算故障距离从理论上摆脱了波速对测距结果的影响。

在现实生活中,架空-电缆混合线路不断增加,而且同一配电线路可能存在多种不同介质的电缆。故障行波在不同介质中的传播速度相差较大,传统的双端行波故障测距不适合混合配电电路。针对目前较新的基于时间中点的双端行波故障测距算法进行仿真,通过希尔伯特-黄变换得到准确的故障位置数据,为以后实际运用提供可靠依据。

输电线路发生故障时，准确的故障点定位对于保障电力系统的经济性及安全可靠性非常重要。行波测距法在故障测距中已获得了广泛应用，但它主要针对的是架空线或电缆线这样的单线路，对于架空-电缆混合线路的故障测距还不熊很好地解决。文中主要介绍了一种用于架空-电缆混合线路行波测距的基于等价法的双端d型测距法，并通过仿真试验验证了其可行性。

分析了架空线-电缆混合线路故障后的行波的传播过程以及行波折、反射的现象。在此基础上,针对35kv及以上的高压架空线-电缆混合线路提出了一种基于两种行波原理相组合的故障测距方法。利用双端原理根据混合线路故障初始行波到达两端的时间差进行故障区段的选择,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。本方法的优点在于得到的测距结果是单端测距原理的结果,消除了双端原理测距中混合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,所提出的混合线路组合行波故障测距方法是可行的,并且故障测距精度得到明显提高。

引言

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