一种适于高阻接地的单端时域测距算法

单端时域故障测距的难点在于单相经高阻接地故障问题.为了解决该问题,针对传统单端时域测距算法在处理单相经高阻接地中所存在的不足,提出了一种基于电流相差估计的单端时域算法.该算法能根据过渡电阻的大小自动补偿故障距离的测量误差,具有对过渡电阻的自适应特性.算法的核心是建立过渡电阻、故障距离及电流相差角之间的约束方程组,其电流相差角用序网络的参数来表示,将过渡电阻和故障距离作为未知参数,利用最小二乘法对参数进行求解辨识,以实现准确的故障测距.EMTP仿真表明,该方法对于经过渡电阻的接地故障具有较高的测距精度.     

一种适于高阻接地的单端时域测距算法

单端时域故障测距的难点在于单相经高阻接地故障问题。为了解决该问题,针对传统单端时域测距算法在处理单相经高阻接地中所存在的不足,提出了一种基于电流相差估计的单端时域算法。该算法能根据过渡电阻的大小自动补偿故障距离的测量误差,具有对过渡电阻的自适应特性。算法的核心是建立过渡电阻、故障距离及电流相差角之间的约束方程组,其电流相差角用序网络的参数来表示,将过渡电阻和故障距离作为未知参数,利用最小二乘法对参数进行求解辨识,以实现准确的故障测距。EMTP仿真表明,该方法对于经过渡电阻的接地故障具有较高的测距精度。     

基于参数识别原理的VSC-HVDC输电线路单端故障定位

为保障电压源换流器型直流输电(voltage sourceconverter HVDC,VSC-HVDC)系统的可靠运行,提出一种基于参数识别原理的VSC-HVDC输电线路单端故障定位方法。由于VSC-HVDC输电线路两端并联大电容,识别故障距离的时候,在0模分量网络中可以把两端的换流站系统等效为电容,通过参数识别的原理列写出包含故障距离和过渡电阻2个未知参数的故障定位时域微分方程,通过最小二乘法优化求解该方程即可得到故障距离和过渡电阻,从而实现故障定位。PSCAD下的仿真结果表明,该方法能够实现VSC-HVDC输电线路的准确故障定位,最大测距误差不超过1%。该方法仅需要单端电气量就能实现准确故障定位,对采样频率的要求不高,理论上不受过渡电阻的影响,可以满足VSC-HVDC输电线路故障测距的要求。     

适用于高压长距离同杆双回线的在线故障测距方法

提出了一种适用于高压长距离同杆双回线的在线故障测距方法.该方法基于双回线单端电气量的阻抗模型,考虑分布参数对高压输电线路的影响,用积分法求解微分方程,用迭代法解决分布参数对故障定位影响的不确定性.利用实时数字仿真系统(RTDS)模拟各类故障并将输入量接入DPR一2E型故障录波测距装置.结果表明:算法正确,所需数据窗短,计算速度快,可在线使用.     

基于R-L模型参数辨识的输电线路准确故障测距算法

输电线路的准确故障测距对于保障电力系统安全稳定运行具有重要的意义。该文充分利用了故障分量提供的故障信息，以模量分析与输电线路R-L模型为基础，提出了一种将故障状态网络的微分方程与故障分量网络的微分方程联立求解的单端量时域准确故障测距算法。该算法将故障距离、过渡电阻以及对侧系统的运行参数作为模型的未知参数进行求解辨识，利用数值微分代替测距方程中的一阶与二阶微分，消除了传统单端量故障测距算法中主要由于对侧系统实时运行参数未知而引起的原理性误差。该算法不受故障时系统的运行方式、网络结构以及电网频率波动影响。大量EMTP仿真表明，算法原理正确且具有较高的测距精度，在故障距离20—280km范围内测距的平均误差为0．0796％，最大测距误差小于0．173％，该误差主要来自截断误差，即用差分法计算时域连续信号的微分时所产生的误差。     

基于参数识别的单端电气量频域法故障测距原理

在分析故障网络方程基础上，提出了一种新的频域法测距原理。该方法将对端系统电阻、电感、故障点过渡电阻和故障距离作为待识别参数，利用故障暂态电流电压丰富的频谱信息，结合故障暂态及稳态响应中测量点电流电压频域网络方程，采用参数识别的方法求解故障距离及对端系统参数，从原理上克服了传统单端测距方法受系统阻抗影响的缺点，方法简单可靠，此外，文中给出了一种从离散采样数据值中提取频谱的方法，EMTP仿真表明文中方法具有较高的测距精度，可方便地推广到线路为R-L模型和分布参数模型的情况。随着光互感器的成熟和应用，该方法有望得到实际应用。     

消除同走廊线路互感影响的输电线路单端故障测距方法

基于集中参数模型,提出了一种同走廊输电线路单回线故障的单端测距方法.该方法将邻近回线的互感影响等效为故障回线上串联的电压源,再利用叠加定理将系统进行分解.通过对各分系统进行复合序网分析,得出了各分系统中各序电流之间以及测量处电流与故障处电流之间的关系;结合故障处序电流的求解公式,最终推导出消除邻近回线互感影响的故障测距方程.此方法仅需单端测量数据,且消除了过渡电阻的影响.仿真表明,其具有较高的精确度.     

一种考虑分布电容的模糊故障测距算法

提出了一种考虑分布电容的故障测距新算法.该算法基于微分方程描述的线路数学模型,利用单端信息对高压输电线路进行故障测距,保留了解微分方程算法的简单可靠、现实可行、不必考虑衰减直流分量和谐波及电网频率波动影响的特点,同时考虑过渡电阻和分布电容的影响,克服了传统解微分方程法中在经高阻接地故障时测距误差过大和忽略分布电容引起的故障定位不准确的缺点.为了检验算法的精度,进行了大量的动模实验.结果表明,算法原理正确并具有较高的测距精度.     

带并联电抗器线路单相永久性故障的识别方法

根据带并联电抗器超高压输电线路传输特性提出了一种基于分布参数模型的过渡电阻计算方法。鉴于永久性故障时,过渡电阻基本稳定在一较小值,而瞬时性故障熄弧以后,过渡电阻计算值迅速上升,据此可以通过过渡电阻的连续计算确定故障性质,同时还可以鉴别熄弧时刻。该方法只需要故障相跳闸后单端并联电抗器电流、单端健全相电流和故障测距结果即可实现判别,实际应用方便。电磁暂态程序仿真和分析表明,该方法在不同故障位置、不同负荷电流和不同过渡电阻情况下均能准确判断,且同时适用于单端和双端带并联电抗器的情况;此外,该方法具有一定的耐故障测距、线路参数和系统频率误差的能力。     

消除同走廊线路互感影响的输电线路单端故障测距方法

基于集中参数模型,提出了一种同走廊输电线路单回线故障的单端测距方法。该方法将邻近回线的互感影响等效为故障回线上串联的电压源,再利用叠加定理将系统进行分解。通过对各分系统进行复合序网分析,得出了各分系统中各序电流之间以及测量处电流与故障处电流之间的关系;结合故障处序电流的求解公式,最终推导出消除邻近回线互感影响的故障测距方程。此方法仅需单端测量数据,且消除了过渡电阻的影响。仿真表明,其具有较高的精确度。     

基于矩阵算法的配电网故障定位

分析了原有的配电网矩阵法故障定位中存在的问题,提出一种适用于辐射状网及开环运行环网的配电网故障定位算法。该算法仍以矩阵分析为核心,通过网络拓扑形成网络关联矩阵,然后结合馈线终端设备(FTU)上传的故障信息形成故障判定矩阵,判定方法简单。它不仅可以实现配电网单一故障的快速定位,而且对末端故障及多点故障也可以做出准确判断。通过编程实现算法,并用不同区域故障的模拟验证了算法的有效性。     

一种快速的配电网单相接地故障时域测距方法

配电网故障测距技术是保证配电系统安全可靠运行的关键技术。为了及时有效地确定故障位置,研究了一种快速的配电网单相接地故障时域测距方法。首先建立配电线路的单相接地故障等效模型,分析了故障点分别与母线侧和负荷侧故障信息的关系,并建立时域测距方程。然后通过对特定时刻下的线路参数进行分析,简化计算过程,实现快速故障测距。最后利用Matlab对所提方法进行仿真,验证其可行性和有效性。实验表明,所提方法用时较短,具有较高的精度,且不受故障电阻影响,为配电网的单相接地故障测距提供了一种新的思路。     

同塔双回线电弧故障单端测距算法

高压输电线路的短路故障多伴随有电弧,针对目前众多故障定位算法中没有考虑过渡电阻的非线性特性的现状,提出了一种使用单端电气量进行故障测距的算法,该算法首先将耦合双回线解耦为同向量和反向量,根据反向量序网两端电压为零的特点,仅利用单侧电流推导故障点处的电压和电流,然后根据电弧故障电压、电流的转移特性构造测距方程,并利用最小二乘方法求解,实现故障测距。该算法使用了最小二乘方法得到故障距离,不需要输入对端系统等值阻抗,从理论上保证了该算法具有较高的测距精度。该算法理论分析简单,电磁暂态程序ATP仿真结果表明该测距算法有效、精度高。     

计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。     

基于谐波的电力电缆单相接地故障在线测距方法研究

提出一种适用于电力电缆发生单相接地故障的在线故障测距方法。当电力电缆发生单相电弧性接地故障时,线路测端中存在以基波和三次谐波为主的电气分量。通过分析发生故障时各序网络的等效电路,列出各次谐波下对应电路的方程。利用在线检测出线路测端电压和电流的基波和三次谐波分量作为方程组的已知量,求解方程组得到故障距离和电弧电压。ATP-EMTP仿真验证该方法精确度高,可为电力电缆故障在线故障测距提供一种简单实用的方法。     

基于双端电气量的同杆平行双回线单线故障测距

考虑同杆平行双回线零序互感的影响,针对同杆双回线单回线故障,提出了一种基于故障线双端电气量的故障测距算法。该算法根据同杆平行双回线单回线内部故障的等效序网图,利用相应故障类型在故障支路的电压边界条件导出其测距方程。算法利用了现有分相电流差动保护提供的单回线本端电压和两端电流工频量,原理上与过渡电阻和系统阻抗无关。通过PSCAD/EMTDC软件,仿真计算了不同过渡电阻、系统阻抗和负荷情况下不同故障点发生各种类型故障的测距情况。仿真测距结果表明,该算法应用于同杆平行双回线单回线故障测距时具有很高的精度,并与过渡电阻、系统阻抗和负荷工况无关。     

Ground-fault Location Algorithm for Ungrounded Radial Distribution Systems

This paper proposes a single phase-to-ground fault location algorithm for ungrounded radial distribution systems. The algorithm uses the voltage equation from the relay location to the fault location, which contains three unknown variables: zero-sequence fault current, fault resistance, and fault distance. The zero-sequence fault current can be determined using the zero-sequence relay current. Inserting the zero-sequence fault current into the voltage equation results in an equation that contains only the fault resistance and fault distance. The fault resistance is removed by extracting the components orthogonal to the zero-sequence fault current from the equation and finally the fault distance is estimated. Simulation results indicate that the algorithm performs well regardless of fault resistance and fault distance.     

基于直流电抗电压的柔性直流配电网故障测距方法

故障测距是柔性直流配电网发展所需的关键技术之一,传统的高压直流输电系统故障测距方法在直流配电系统中适应性不好。因此在考虑线路配置直流电抗器的情况下,提出一种基于直流电抗电压的直流配电网双端故障测距方法。该方法从直流故障的电容放电阶段进行研究,利用线路两端直流电抗电压构建包含故障距离和过渡电阻的两个未知参数的时域微分方程,并利用最小二乘法进行求解。PSCAD仿真结果表明该方法能够有效地进行故障定位,并且能够计算出故障点过渡电阻,可以满足直流配电网的故障测距要求。