架空線-海底電纜混合線路組合行波測距方法

輸電線路發(fā)生故障時(shí)，準(zhǔn)確的故障點(diǎn)定位對于保障電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及安全可靠性非常重要。行波測距法在故障測距中已獲得了廣泛應(yīng)用，但它主要針對的是架空線或電纜線這樣的單線路，對于架空-電纜混合線路的故障測距還不熊很好地解決。文中主要介紹了一種用于架空-電纜混合線路行波測距的基于等價(jià)法的雙端d型測距法，并通過仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性。

為解決鐵路自閉貫通線架空線-電纜混合線路波速度不一致難以精確測距的問題,在分析混合線路連接點(diǎn)處行波傳播特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了基于時(shí)間差搜索的雙端行波測距方法.利用連接點(diǎn)處行波到達(dá)線路兩端時(shí)間差的不同來確定故障發(fā)生在線路中的區(qū)段和相應(yīng)的波速度,再進(jìn)行精確測距.基于pscad/emtdc對自閉貫通線混合線路建模,并利用小波變換及模極大值檢測理論提取行波波頭進(jìn)行分析.仿真結(jié)果表明,該方法對于架空線-電纜的混合線路是可行的.

配電線路發(fā)生故障時(shí),及時(shí)準(zhǔn)確的故障點(diǎn)定位對于保障電力系統(tǒng)的安全可靠性至關(guān)重要.利用基于時(shí)間中點(diǎn)的雙端行波故障測距算法,解決了傳統(tǒng)雙端行波測距不適于波速不連續(xù)的架空-電纜混合配電線路的問題,實(shí)現(xiàn)了架空-電纜混合配電線路的故障定位.

電纜―架空線混合線路故障測距方法綜述 引言 隨著現(xiàn)代城市化建設(shè)的快速發(fā)展，可用土地資源日益緊 張，而縱橫交錯(cuò)的架空線路占用了大量的可用空間，是阻礙 城市化建設(shè)的主要因素之一。因而，用電纜網(wǎng)絡(luò)供電逐步取 代架空線網(wǎng)絡(luò)供電成為現(xiàn)代城市化建設(shè)的必然趨勢。與架空 線相比，電纜線具有輸電容量和可靠性高、應(yīng)用成本低、節(jié) 省空間以及美化市容等優(yōu)點(diǎn)，在我國得到了廣泛應(yīng)用，在原 有架空線網(wǎng)絡(luò)供電的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展為電纜―架空線混合 線路供電。然而由于電纜的運(yùn)行環(huán)境惡劣、制造工藝不完善 等因素，常常造成電纜絕緣水平下降，造成電纜接地故障。 同樣，架空線也經(jīng)常由于絕緣子質(zhì)量不過關(guān)、惡劣的天氣以 及人為外力的破壞等因素而發(fā)生故障。 當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時(shí)，精確定位故障點(diǎn)不僅能夠減輕 人工巡線的負(fù)擔(dān)，而且又能使線路快速恢復(fù)供電，減少停電 引起的經(jīng)濟(jì)損失。隨著電纜―架空線混合輸電線路的廣泛應(yīng) 用，如何精確定位故障點(diǎn)意義重

分析了架空線-電纜混合線路故障后的行波的傳播過程以及行波折、反射的現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上,針對35kv及以上的高壓架空線-電纜混合線路提出了一種基于兩種行波原理相組合的故障測距方法。利用雙端原理根據(jù)混合線路故障初始行波到達(dá)兩端的時(shí)間差進(jìn)行故障區(qū)段的選擇,用單端原理進(jìn)行初步故障測距,結(jié)合故障初始行波到達(dá)線路兩側(cè)的時(shí)間差由單端原理給出準(zhǔn)確結(jié)果。本方法的優(yōu)點(diǎn)在于得到的測距結(jié)果是單端測距原理的結(jié)果,消除了雙端原理測距中混合線路長度誤差及線路兩側(cè)準(zhǔn)確時(shí)間同步問題對測距精度的影響,進(jìn)而提高了測距準(zhǔn)確性與可靠性。atp仿真表明,所提出的混合線路組合行波故障測距方法是可行的,并且故障測距精度得到明顯提高。

針對電網(wǎng)城市化而帶來的電網(wǎng)繼電保護(hù)問題,提出了一種電纜—架空線混合輸電線路故障測距方法。根據(jù)線路參數(shù)計(jì)算假設(shè)故障發(fā)生在兩段線路連接處時(shí),暫態(tài)行波傳播到線路兩端所用時(shí)間,求取時(shí)間差作為基準(zhǔn)值;當(dāng)故障發(fā)生時(shí),用線路兩端測得的行波到達(dá)時(shí)刻做差,與基準(zhǔn)值比較判斷故障發(fā)生區(qū)段;利用單端行波故障測距法求取故障位置。該方法不受過渡電阻、故障類型影響,通過仿真驗(yàn)證了方法的有效性。

引言

引言

在現(xiàn)實(shí)生活中,架空-電纜混合線路不斷增加,而且同一配電線路可能存在多種不同介質(zhì)的電纜。故障行波在不同介質(zhì)中的傳播速度相差較大,傳統(tǒng)的雙端行波故障測距不適合混合配電電路。針對目前較新的基于時(shí)間中點(diǎn)的雙端行波故障測距算法進(jìn)行仿真,通過希爾伯特-黃變換得到準(zhǔn)確的故障位置數(shù)據(jù),為以后實(shí)際運(yùn)用提供可靠依據(jù)。

針對110kv及以上電壓等級的高壓架空線—電纜混合線路,提出一種基于雙端行波原理的混合線路故障定位方法。首先,通過將混合線路故障產(chǎn)生的初始行波浪涌到達(dá)線路兩端的時(shí)間差與整定值進(jìn)行比較來確定故障區(qū)段;然后,根據(jù)不同的故障區(qū)段推導(dǎo)出相應(yīng)的混合線路雙端行波故障測距算法。為了對提出的混合線路行波故障定位方法進(jìn)行驗(yàn)證,將故障定位算法嵌入到普通的雙端行波故障定位裝置中,并利用行波測距校驗(yàn)儀對改造后的行波定位裝置進(jìn)行混合線路故障定位的模擬試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,所提出的混合線路行波故障定位方法是可行的,而且具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

結(jié)合某實(shí)際海上風(fēng)電場,計(jì)算了某島嶼的海底電纜-架空線線路的雷擊過電壓?；趯€路各部分結(jié)構(gòu)的分析,在atp-emtp軟件中搭建了仿真計(jì)算模型,利用該模型,計(jì)算了線路在不同工況下的雷擊過電壓,利用計(jì)算結(jié)果分析了避雷器布置方式、桿塔沖擊接地電阻、海底電纜長度對雷擊過電壓的影響。計(jì)算和分析結(jié)果表明:當(dāng)采用不同形式的避雷器布置方式時(shí),線路首末兩端的過電壓均未超過海底電纜主絕緣水平;海底電纜的末端過電壓隨沖擊接地電阻的增大而增大;海底電纜首末兩端的雷擊過電壓值均受海底電纜長度的影響。

為了提高架空線-高壓電纜混合線路故障測距的精度,并解決測距的偽根問題,提出了一種混合線路的雙端不同步數(shù)據(jù)故障測距改進(jìn)算法。基于分布參數(shù)混合線路模型,分析了測距中偽根的產(chǎn)生原因,通過對二分搜尋法改進(jìn)來避開偽根,通過改進(jìn)算法測出故障位置,并將測距結(jié)果與自動(dòng)重合閘技術(shù)配合,從而提高了電力系統(tǒng)的安全可靠性。matlab仿真結(jié)果表明,該測距算法不受偽根、過渡電阻、故障類型和位置以及不同步采樣角等條件的影響,能夠快速、精確地實(shí)現(xiàn)故障測距。

提出一種高壓電纜-架空線混合線路相位測距法,該方法定義了一新定位函數(shù)。通過分析可知,在混合線路上,當(dāng)所取參考點(diǎn)與故障點(diǎn)的相對位置不同時(shí),定位函數(shù)呈現(xiàn)不同的相位特性;當(dāng)所取參考點(diǎn)在故障點(diǎn)前后變化時(shí),定位函數(shù)的相位會(huì)發(fā)生唯一一次相位突變,相位發(fā)生突變的位置即為故障點(diǎn),故障特征明顯,因此利用此相位突變特征進(jìn)行混合線路的快速故障定位。該方法無需事先判別故障區(qū)段,將混合線路直接等效為一等長線路進(jìn)行故障測距,測距精度基本上不受過渡電阻、故障類型、采樣頻率、故障位置和負(fù)荷電流等因素的影響,無測距死區(qū),較好地克服了傳統(tǒng)方法在混合線路連接點(diǎn)附近有死區(qū)的不足。pscad軟件仿真結(jié)果表明該相位測距法正確,測距精度高。

由于故障行波傳播色散的影響,確定行波到達(dá)時(shí)刻和選擇行波波速一直是電纜行波測距的難題。針對以上兩個(gè)問題,提出了基于小波包提取算法和相關(guān)分析的電纜雙端行波故障測距方法。該方法將暫態(tài)行波信號通過小波包分解為不同的頻帶,然后提取能量相對集中的頻帶進(jìn)行小波包重構(gòu)。在該頻帶,線路的衰減系數(shù)和波速都可近似為常數(shù),因此電纜兩端的重構(gòu)波形相似。用相關(guān)分析方法確定兩端波形時(shí)間差,再結(jié)合該頻帶的波速,即能精確確定故障位置。通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明,提出的方法提高了測距精度,是有效的。

針對湖北省城市配網(wǎng)架空線-電纜混合線路比例較大的現(xiàn)狀,文章介紹一種應(yīng)用于架空線-電纜混合線路的旁路作業(yè)裝置及其現(xiàn)場應(yīng)用方法,結(jié)合武漢供電公司不停電檢修電纜線路連接環(huán)網(wǎng)柜的實(shí)際應(yīng)用案例,闡述了該技術(shù)的具體應(yīng)用。

由于故障行波傳播色散的影響,確定行波到達(dá)時(shí)刻和選擇行波波速一直是電纜行波測距的難題。針對以上兩個(gè)問題,提出了基于小波包提取算法和相關(guān)分析的電纜雙端行波故障測距方法。將故障行波信號通過小波包分解為不同的頻段,提取能量相對集中的頻段進(jìn)行小波包重構(gòu)。用相關(guān)分析方法確定兩端重構(gòu)波形的時(shí)間差,再結(jié)合該頻段的波速,即能精確確定故障位置。通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明,所提出的方法提高了測距精度,是有效的。

提出一種基于預(yù)值查表故障搜索算法的混合線路雙端行波故障定位方法.基于各個(gè)電纜-架空線連接點(diǎn)產(chǎn)生的行波到達(dá)線路兩端的時(shí)間差建立故障區(qū)段預(yù)置表,利用故障時(shí)初始行波波頭到達(dá)線路兩端的時(shí)間差查表搜索故障區(qū)段,根據(jù)故障區(qū)段進(jìn)行重合閘控制,如果故障在電纜上則閉鎖重合閘,反之,則開放重合閘;并根據(jù)雙端行波定位公式計(jì)算出故障點(diǎn)位置.emtp仿真結(jié)果表明,提出的行波定位方法可準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)位置,誤差小于50m,且不受故障點(diǎn)位置、故障類型及過渡電阻的影響,可精確實(shí)現(xiàn)重合閘,具有較強(qiáng)的實(shí)用性.

目前的t型輸電線路行波故障測距算法一般都是依據(jù)雙端行波故障測距的原理。在深入研究行波故障測距原理和t型線路的故障測距方法的基礎(chǔ)上,提出了綜合利用t型線路的三端測量數(shù)據(jù)和線路本身的固有關(guān)系建立線性方程組的方法,并利用線性方程組的解直接進(jìn)行故障支路的判別和故障點(diǎn)測距。此方法突破了首先判斷故障支路然后故障定位的傳統(tǒng)思路,將其進(jìn)行了統(tǒng)一。給出了確定的誤差范圍,作為故障支路識(shí)別和故障點(diǎn)測距的依據(jù)。該方法只利用故障電流的初始行波,便于故障的識(shí)別。仿真結(jié)果表明了該方法的正確性和精確度。

高壓輸電線路行波測距的行波波速確定方法 作者：黃雄，王志華，尹項(xiàng)根，張哲 作者單位：華中科技大學(xué)電力系,湖北省,武漢市,430074 刊名：電網(wǎng)技術(shù) 英文刊名：powersystemtechnology 年，卷(期)：2004,28(19) 被引用次數(shù)：65次 參考文獻(xiàn)(8條) 1.鄧軍波;施圍輸電線路接地故障行波測距新方法[期刊論文]-繼電器2000(08) 2.全玉生;楊敏中;王曉蓉高壓架空輸電線路的故障測距方法[期刊論文]-電網(wǎng)技術(shù)2000(04) 3.李友軍;王俊生;鄭玉平幾種行波測距算法的比較[期刊論文]-電力系統(tǒng)自動(dòng)化2001(14) 4.曾祥君;尹項(xiàng)根;林福昌基于行波傳感器的輸電線路故障定位方法研究[期刊論文]-中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)2002(06) 5.galepf;taylorpvtravelingwa

為了實(shí)現(xiàn)電纜故障的精確定位,將小波變換模極大值與信號奇異性關(guān)系的理論應(yīng)用于檢測電纜故障行波信號。借助電磁暫態(tài)仿真軟件pscad/emtdc,以35kv交聯(lián)聚乙烯單芯電纜為原型,建立電力電纜故障仿真測試模型。采用daubechies小波對故障測試波形進(jìn)行多尺度、多分辨率分析,仿真結(jié)果表明利用小波變換的時(shí)頻局部化特性能夠有效聚焦到電纜故障行波信號中脈沖的起始點(diǎn),為提高電纜故障定位精度提供了有效的檢測方法。

綜合利用t型線路的三端電氣量進(jìn)行故障定位,提出了故障分支判別的判據(jù)以及確定故障點(diǎn)精確位置的方法.利用小波變換和模極大值理論對提取的行波進(jìn)行分析,得到行波波頭到達(dá)的準(zhǔn)確時(shí)間.利用行波到達(dá)各測量端的時(shí)間差判斷故障分支,在此基礎(chǔ)上利用包含故障分支的初步測距值求取測距結(jié)果.pscad仿真表明,該方法可準(zhǔn)確判斷t型線路的故障分支,測距誤差較小,能夠滿足實(shí)際需要.

介紹了一種基于d型行波原理的t接線路故障測距方法,無需故障分支判斷,計(jì)算簡單。對t接線路故障時(shí)的行波過程進(jìn)行了分析,直接利用故障時(shí)刻產(chǎn)生的初始波頭到達(dá)t接線路三端的時(shí)刻,基于d型行波原理,進(jìn)行兩次雙端故障測距,然后選擇兩次雙端測距結(jié)果中的較大值作為最終故障測距結(jié)果。用atp仿真軟件和matlab軟件對該方法進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明,在t接線路發(fā)生故障時(shí),此方法能夠利用故障初期很短時(shí)間內(nèi)的行波信號實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的故障測距。