基于相位特性的高压输电线路双端非同步故障测距算法

现有的大部分双端数据不同步测距算法由于伪根的存在可能导致测距失败。针对这一不足,基于线路分布参数模型,利用电压正序分量与负序分量的比值或者电压正序分量与故障正序分量的比值消除不同步角,并利用相位的单调性进而推出一种双端非同步故障测距算法。该算法不存在伪根,可以利用二分区间求根法或者弦截求根法快速求取故障距离。EMTP仿真结果表明,该算法测距精度不受过渡电阻、故障类型以及不同步角的影响,计算量小,测距精度高。     

T型输电线路非同步数据故障测距新算法

提出了一种基于分布参数模型的T型线路非同步故障测距新算法.该方法利用正序电压值判断故障支路,在此基础上,将非故障支路化简合并,得到故障时支接点的等效电气量.再对故障支路利用双端非同步测距算法进行精确测距.该方法将非同步时间和故障距离作为未知数,利用正序和负序分量(不对称故障)、正序和正序故障分量(三相对称故障)建立测距方程组,求出了故障距离的解析表达式,克服了现有的基于分布参数模型的非同步测距算法必须迭代或搜索的缺点,解决了数据不同步带来的测距误差问题.该方法计算量小,适用于各种类型短路,无需选相.ATP-EMTP仿真结果表明该方法正确且精度高,可以耐受很大的过渡电阻,对数据采样率无高的要求.     

基于GPS的双端量故障测距离算法研究

本文提出了一种双端量故障测距算法，该算法以利用ＧＰＳ实现的同步为基础，了分量进行故障距离的计算。文章首先对算法进行理论推导，然后艇ＥＭＴＰ对其进行数字仿真，结果证明了该算法的正确性和高精度。     

基于序分量电压加权的双端故障定位算法研究

准确地定位故障点位置对特高压输电线路运行具有重要的意义。基于线路分布参数模型,提出一种采用双端非同步电气量的故障测距算法。该算法分别建立基于正序分量、负序分量和零序分量的测距方程,利用最小二乘技术构造以故障距离和位移相角为变量的序分量加权方程,采用牛顿迭代方法对加权方程进行求解确定故障位置。通过输电线路发生的不同故障类型来预设加权方程的初始权值,通过实际故障数据对初设权重进行修正,最终计算得到最优权重。利用PSCAD建立基于线路分布参数的交流特高压输电系统模型,通过设置不同故障验证该算法的适用情况。仿真结果表明,该算法程序实现简单,计算精度高。     

基于 GPS 的双端量故障测距算法研究

本文提出一种双端量故障测距算法,该算法以利用ＧＰＳ实现的同步采样为基础,采用正序分量进行故障距离的计算。文章首先对算法进行理论推导,然后利用ＥＭＴＰ对其进行数字仿真,结果证明了该算法的正确性和高精度。     

以杆塔直线距离为基准的双端输电线路非同步故障测距算法

针对目前传统双端非同步故障测距算法存在伪根、程序实现复杂、受线路长度变化影响等缺点,提出一种以杆塔直线距离为基准的双端非同步故障测距算法。该算法基于分布参数模型,利用测量点的电压、电流消去不同步角度,求解出线路长度放大倍数,推导出以杆塔直线距离为基准的故障距离。该算法仅利用解析表达式即可求出故障距离,不存在伪根,无需判别故障类型,且不受线路长度变化的影响,程序简单、容易实现,能有效克服传统方法存在的缺点。原理推导和ATP-EMTP仿真结果表明,算法基本不受线路长度变化、不同步角度、过渡电阻、负荷电流等因素的影响,且测距精度高。     

基于PMU的多端传输线路故障定位新方法

提出一种基于PMU的多端传输线路故障定位新方法;该算法基于线路分布参数线路模型和同步附加正序分量,通过故障区域判断指标,准确找到故障支路,然后将非故障支路化简合并,应用双端测距算法进行高精度的故障测距.本算法的测距不受故障类型、故障阻抗、系统阻抗及负荷等的影响,PSCAD仿真结果验证了所提算法的正确性和高精度性.     

基于PMU的多端传输线路故障定位新方法

提出一种基于PMU的多端传输线路故障定位新方法;该算法基于线路分布参数线路模型和同步附加正序分量,通过故障区域判断指标,准确找到故障支路,然后将非故障支路化简合并,应用双端测距算法进行高精度的故障测距。本算法的测距不受故障类型、故障阻抗、系统阻抗及负荷等的影响,PSCAD仿真结果验证了所提算法的正确性和高精度性。     

基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法

现有大部分电缆–架空线混合输电线路故障测距算法无法从原理上消除双端数据不同步的影响,针对这一问题,提出一种基于双端非同步数据的混合线路故障测距方法。首先,针对不对称短路故障,利用系统两侧的电流、电压推算故障点电压,通过正序电压分量与负序电压分量的比值消除不同步角;然后给出混合线路故障测距函数,根据测距函数的单调性可知仅在故障点处其函数值为零,因此可采用二分法等搜索算法求解故障点;最后针对对称短路故障,提出采用正序电压分量与正序电压故障分量的比值消除不同步角,从而求出故障点。基于PSCAD的仿真结果表明,该方法测距精度高,且不受故障位置、过渡电阻和不同步角等因素的影响。     

一种基于双端电气量的故障测距方法研究

分析了一种利用输电线路双端电气量进行精确故障定位的测距方法,该方法采用输电线路的分布参数模型,将线路故障看为正常运行状态和故障附加状态的叠加,基于等效序网,通过对称分量法求得故障附加状态下的各序故障分量,利用负序故障分量(三相对称故障采用正序故障分量)进行故障测距.在算法实现的关键环节分析了全波傅氏滤波算法.利用MAT...     

基于双端电气量的配电线路故障定位方法

配电线路的故障定位技术对维护电力系统的稳定运行起到了重要作用。文章以R-L线路模型为基础,提出了一种基于电压、电流正序分量的配电线路故障定位方法,该方法首先对配电线路两端测量点的电压、电流相量进行检测,得到正序电压、电流相量矩阵,然后结合线路故障系数矩阵及线路阻抗参数建立定位函数,实现故障定位。仿真实验表明,该方法计算量小,受故障电阻、故障位置等因素影响较小,鲁棒性好,对配电网线路故障定位的精度较高,具有广泛的应用前景。     

MMC-HVDC输电线路双端非同步故障测距方法

提出了一种基于模块化多电平变换器的高压直流(MMC-HVDC)输电线路双端非同步故障测距方法。首先,通过分析MMC-HVDC系统直流侧线路故障时的电流环路,将跳闸后的双端MMC的两侧环路分别等效为RLC串联电路,并先后控制双端MMC桥臂子模块的投入,为两侧RLC串联电路提供一个初始电压;然后根据RLC电路的零输入响应特性,分别提取双端MMC子模块电容电流的最大值以及该时刻的电压;最后利用双端非同步测量的数据计算故障距离。该方法不依赖于电容的初始电压,并且不受过渡电阻影响,可重复测量,提高了测距的可靠性。在PSCAD/EMTDC中搭建了21电平的MMC-HVDC模型,并对所提故障测距方法进行仿真,验证了其有效性。     

基于双端不同步采样数据的高压输电线路故障测距

提出了一种基于双端不同步采样数据的高压输电线路故障测距算法。该算法考虑了线路的分布参数特性,利用线路双端电压和电流量进行故障测距,从而保证测距不受过渡电阻的影响。对于不换位三相线路,采用模分量法,使相互耦合的相空间三相线路解耦为相互独立的模量。为了避免求解导数的复杂性,该文采用Powell方向加速法进行求解。仿真计算表明,算法对整个线路长度区间内的任何故障点都能精确测距。     

基于参数修正的输电线路双端不同步测距方法

针对线路双端数据不同步与线路参数不确定性所产生的测距误差问题,提出了基于参数修正的双端不同步测距方法以实现输电线路发生非对称故障时的准确定位。该方法定义了线路参数修正系数,利用等值序网分析法消除了数据不同步角的影响,然后应用仿电磁学算法求解了所建立的故障测距方程组,得到了线路故障位置。仿真分析与实际线路的计算结果表明,所提方法不受线路参数变化的影响,利用故障后的双端不同步数据即可进行故障定位,具有很高的测距精度与可靠性。     

A new protection scheme for fault detection, direction discrimination, classification, and location in transmission lines

This paper presents a new adaptive fault protection scheme for transmission lines using synchronized phasor measurements. The work includes fault detection, direction discrimination, classification, and location. Both fault-detection and fault-location indices are derived by using two-terminal synchronized measurements incorporated with distributed line model and modal transformation theory. The fault-detection index is composed of two complex phasors and the angle difference between the two phasors determines whether the fault is internal or external to the protected zone. The fault types can be classified by the modal fault-detection index. The proposed scheme also combines online parameter estimation to ensure protection scheme performance and achieve adaptive protection. Extensive simulation studies show that the proposed scheme provides a fast relay response and high accuracy in fault location under various system and fault conditions. The proposed method responds very well with regards to dependability, security, and sensitivity (high-resistance fault coverage).     

基于参数估计的双端不同步故障测距算法

提出一种利用双端不同步采样数据并基于线路参数估计的故障测距算法,将输电线路参数、两端数据采样非同步误差角和故障距离作为未知量,利用故障时线路两端的非同步采样得到的电压和电流,通过牛顿-拉夫逊法求解非线性方程得到这些未知量。并将故障测距结果采用故障距离占线路全长的比例来表示,可以避免输电线路受温度影响产生长度变化导致的故障定位误差。利用线路杆塔在线路上所处的位置来估测故障点位置,更方便查找故障点。该算法减小了因线路参数不准确所带来的测距误差,仿真结果和实际数据验证表明该算法具有较高的测距精度。     

不同电压等级四回线双端故障测距原理研究

由于存在互感和故障类型众多,不同电压等级四回线的故障分析和故障测距愈加困难.为此采用六序分量矩阵叠加方法对不同电压等级的四回线进行解耦,可以将阻抗阵转换为一个特殊的对角阵,非对角线上不为零的元素只有2个,表明四回线的同向零序网存在互感,其它的非对角线元素为零,表明四回线的反向正序网之间不存在互感.采用六序分量矩阵叠加方法对四回线系统的2条同杆双回线两端的电流分别进行矩阵变换,得到2组反向正序电流,利用反向正序电压在故障点相等的特点,实现不同电压等级四回线的双端故障测距.该双端故障测距方法不需要考虑不同电压等级同杆双回线的参数归算,测距精度不受故障类型、故障点过渡电阻、系统运行方式的影响.仿真结果表明,该双端故障测距方法具有有效性和实用性     

长距离输电线路中间带并联电抗器的双端非同步故障定位算法

针对线路中间带并联电抗器的长距离输电线路提出了基于双端工频量的非同步故障定位算法。对于等值阻抗固定的并联电抗器,采用故障前的双端相量估计并联电抗器的实际等值阻抗,从而基于故障后正序网络得到故障点位置。对于可控并联电抗器或故障前数据无法获取的情况,还提出了一种与并联电抗器模型无关的故障定位算法,根据不同故障类型的故障边界条件,利用故障点电压电流相位特性构造定位函数,分析表明该函数在相应定位区间具有单调变化特性,因而各定位区间不存在伪根,求解快速。所提算法均基于分布参数模型,双端数据不同步角采用故障前或故障后测量相量进行补偿。基于PSCAD/EMTDC和MATLAB的仿真结果表明,所提方法计算简单、精度高,对不同步角、故障类型、过渡电阻、故障位置均有较好的适用性。     

A Fault Location Algorithm for Two-End Series-Compensated Double-Circuit Transmission Lines Using the Distributed Parameter Line Model

A new fault location algorithm for two-end series-compensated double-circuit transmission lines utilizing unsynchronized two-terminal current phasors and local voltage phasors is presented in this paper. The distributed parameter line model is adopted to take into account the shunt capacitance of the lines. The mutual coupling between the parallel lines in the zero-sequence network is also considered. The boundary conditions under different fault types are used to derive the fault location formulation. The developed algorithm directly uses the local voltage phasors on the line side of series compensation (SC) and metal oxide varistor (MOV). However, when potential transformers are not installed on the line side of SC and MOVs for the local terminal, these measurements can be calculated from the local terminal bus voltage and currents by estimating the voltages across the SC and MOVs. MATLAB SimPowerSystems is used to generate cases under diverse fault conditions to evaluating accuracy. The simulation results show that the proposed algorithm is qualified for practical implementation.