几种工频双端测距算法对测量误差的适应性研究

在准确获得输电线路参数和线路两端电气量的条件下,常用的工频双端测距算法均能够给出精确的定位结果.但实际应用中,电压互感器和电流互感器不可避免地存在测量误差,从而可能导致定位算法的精度降低甚至故障定位失败.在介绍和比较四种常用的双端测距算法原理的基础上,引入电流、电压互感器的测量误差并结合工程实际对该测量误差进行化简,在提出的几种典型的测量误差模式下,仿真比较了测量误差对各种双端测距算法测量精度的影响.仿真结果表明基于参数修正的型线路模型的序电压比算法对各种测量误差模式的适应性更好.     

工频双端故障测距算法的鲁棒性问题和新算法研究

在对基于分布参数线路的双端测距算法进行大量仿真的基础上,明确提出了双端测距算法的鲁棒性问题,即算法对各种不同类型故障的适应能力和对综合测量误差的抑制能力。在对其鲁棒性分析的启示下,提出了2种不需要双端（或多端）数据同步的分式型工频双端测距新算法。理论分析和仿真表明,新算法具有较强的鲁棒性,其测距综合性能指标明显高于现有同类工频双端测距算法;在一定的双端（或多端）电压、电流测量误差范围内,也优于GPS同步双端测距算法。     

T型支接线路的自适应故障测距算法

提出一种基于-型等效线路模型的在线计算线路正序参数,利用T型支接线路三端正序电压和电流的突变量进行故障定位的自适应算法.该算法利用正常运行时的各端口的电压、电流,在线计算线路的正序参数;利用故障附加分量电压值来判断故障支路,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压、电流,再对故障支路应用双端测距算法进行高精度的故障测距.将在线计算得到的参数用于故障测距,解决了线路实际参数与电力局提供参数的不同、线路参数在运行过程中的不确定性等因素引起的测距误差问题.本算法的测距精度不受故障类型、故障电阻、系统阻抗及负荷等的影响.EMTP仿真结果验证了所提算法的正确性和高精度.     

基于分布参数模型的混合线路故障测距新算法

通过研究基于分布参数模型的传统架空线路双端电气量测距方法,针对混合输电线路电气参数不一致的问题,提出了一种基于连接点电压比较分段故障定位的双端测距新方法.该算法基于混合输电线路分布参数模型,通过双端电流、电压值及不同线路电气参数推算各连接点处电压并比较其幅值大小,确定故障发生区段,利用故障区段两端连接点电压、电流按传统单一输电线路双端电气量测距原理计算故障距离.理论分析和ATP/MATLAB仿真表明,该方法能够准确确定电缆-架空线混合输电线路故障位置,并适用于更为复杂的多段混合输电线路.     

基于分布参数模型的混合线路故障测距新算法

通过研究基于分布参数模型的传统架空线路双端电气量测距方法,针对混合输电线路电气参数不一致的问题,提出了一种基于连接点电压比较分段故障定位的双端测距新方法。该算法基于混合输电线路分布参数模型,通过双端电流、电压值及不同线路电气参数推算各连接点处电压并比较其幅值大小,确定故障发生区段,利用故障区段两端连接点电压、电流按传统单一输电线路双端电气量测距原理计算故障距离。理论分析和ATP/MATLAB仿真表明,该方法能够准确确定电缆-架空线混合输电线路故障位置,并适用于更为复杂的多段混合输电线路。     

一种考虑对各种误差综合修正的线路双端测距算法

在输电线路故障测距的研究中,由于线路参数可能变化或提供的参数不准确,以及其他不利因素的存在,对故障测距的精度会产生很大的影响。该文提出了一种基于分布参数模型和等效参数估计的双端测距算法,该算法只利用故障前的电压电流,在线估计出线路等效参数,对各种误差能够起到综合补偿的效果,从而提高了测距精度。EMTP仿真结果表明,该算法较之不带参数修正的算法测距精度有明显提高,具有很强的参数自适应能力和收敛能力。     

一种考虑对各种误差综合修正的线路双端测距算法

在输电线路故障测距的研究中,由于线路参数可能变化或提供的参数不准确,以及其他不利因素的存在,对故障测距的精度会产生很大的影响.该文提出了一种基于分布参数模型和等效参数估计的双端测距算法,该算法只利用故障前的电压电流,在线估计出线路等效参数,对各种误差能够起到综合补偿的效果,从而提高了测距精度.EMTP仿真结果表明,该算法较之不带参数修正的算法测距精度有明显提高,具有很强的参数自适应能力和收敛能力.     

一种考虑线路参数变化的输电线路双端测距算法

在输电线路运仃过程中，其线路参数并非固定不变，而是随环境条件的不同会有一定的变化，这种变化会对故障测距的精度产生很大的影响。本文提出一种基于参数估计和分布参数模型的双端测距算法，该算法仪使用故障前后电压电流的正序分量，将线路正序参数、故障距离和两端非同步误差等量作为未知量，利用故障发生时刻前后输电线路两端的电压电流相量求解非线性方程组来获得这些未知量，能在线估计出线路参数的变化，提高了测距精度。EMTP仿真结果和实际数据的验证均表明，该算法较之不带参数估计的算法测距精度明显提高，尤其在线路参数不准确的情况下，该算法具有很强的参数自适应能力和很高的测距精度。     

同杆并架双回线准确参数未知时的故障测距新算法

比较分析了各种主要的测距算法,并在此基础上提出了一种同杆并架双回线的故障测距新算法。算法采用分布参数线路模型,利用了双端数据和六序分量法,并考虑了对不准确线路参数识别的问题。EMTP仿真表明了该算法的正确性和有效性,测距精度较高,不受故障过渡阻抗、负荷电流和系统运行方式的影响,不需要双端数据同步,对不准确的线路参数具有较好的自适应能力。该算法具有工程实用价值。     

基于PMU的双端同步故障测距算法的研究

基于分布参数的线路模型,推导了双端数据同步采样的测距算法。该算法充分利用PMU测量数据的同步性,完全不考虑不同步采样角的影响,大大简化了测距过程,根据故障前系统的电压、电流相量对线路参数进行了修正,提高了测距的精度。结合PMU的配置方案,对线路两端均装有PMU和线路一端装有PMU两种情况进行了ATP仿真分析,仿真结果验证了算法的有效性,在两种情况下均能满足故障测距的精度要求。     

基于贝瑞龙模型的特高压串补线路双端测距算法

为克服特高压串补线路测距精度不高的问题,提出一种基于贝瑞龙模型的双端测距方案。该方案依据特高压实际工程背景,利用双端电压电流信息推导出故障点处的电压、电流,并通过搜索法确定故障点位置;采用分布参数,将特高压线路分布电容特点包含在内,不受特高压线路高频分量的影响;同时,不依赖串补本身模型,不受MOV非线性影响。利用仿真软件PSCAD进行仿真验证,结果表明,该算法在不同故障类型下的测距精度都较高,对过渡电阻有较强适应性。     

求解频域参数方程的双端故障测距原理

提出一种新的频域法双端测距原理。该测距原理无须知道被测线路的准确参数,而将输电线路电阻、电感、电容等参数作为待识别参数,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输电线路参数, 克服了传统双端测距方法因线路参数不准确引起的测距误差。EMTP仿真表明该方法具有较高的测距精度。     

一种基于双端电压相量测量的故障测距新算法

基于测距方法的研究,提出了一种仅利用线路两端电压相量实现测距的新方法,根据故障后各节点组成的电压变化量矩阵方程求得故障距离。采用全球定位系统(GPS)提供的时间为基准,利用同步相量测量单元(PMU),对电力系统不同节点电压基波相量进行同步测量,借此技术可以解决高压输电线路两端相量测量的同步问题,同步精度可达1μs,能够满足实际电力系统故障测距精度的要求。由于仅利用电压相量进行测距,消除了由于电流互感器饱和所带来的测距误差,并且可以应用于对称和不对称高压输电线路中。仿真结果表明该方法增强了双端测距的灵活性,测距精度高,并且避免了由电流互感器饱和所造成的测距误差。     

基于GPS的输电线路故障测距方法的研究

在比较了各种输电线路故障测距方法的基础上,提出了基于全球定位系统(GPS)的双端同步采样故障测距算法.该方法利用GPS的秒脉冲信号来确保双端同步采样,并利用双端测距提供的硬件设备,采用线路参数在线估计算法,有效消除了由于线路参数不确定对测距精度的影响.介绍了基于GPS的输电线路故障测距系统的结构、工作原理、防干扰措施,以及双端故障定位的计算方法.这种测距算法具有计算简单、稳定性好、且无伪根识别的特点.仿真结果表明,该算法具有可靠性高、测距精度高的特点,完全不受故障类型、过渡电阻和系统参数的影响.     

基于分布参数线路模型的精确故障测距算法

为消除负荷电流和线路模型不准确给双端量故障测距带来的影响,提出一种基于分布参数线路模型的精确测距算法。算法以均匀传输线的波动方程(长线方程)为基础,利用线路两端电压、电流的正序故障分量以及线路正序参数直接计算故障距离。算法无需故障类型判别,不受系统阻抗、故障电阻、负荷电流以及分布电容的影响。基于EMTP的数字仿真结果验证了该算法的正确性和高精度。     

精确双端故障测距新算法

提出一种利用线路双端故障数据进行精确故障定位的新算法。新算法利用了故障后线路两端的电压电流相量，考虑了双端采样数据的非同步问题，通过采用分布参数模型，精确考虑了分布电容对测距算法的影响，从而大大提高了测距算法的精确度。     

利用单端电流的同杆双回线准确故障定位研究

基于线路分布参数模型,提出了一种利用单端工频电流量的同杆双回线准确测距算法:通过同杆双回线解耦可以得到同向和反向分量,其中反向分量与系统参数无关,并且反向各序电流分布系数是只包含故障距离x的函数。再根据不同故障的反序电流、电压边界条件,可以给出各种双回线接地故障(单线三相故障和同名跨线故障除外)的测距算法。该算法原理上不受过渡电阻、系统阻抗、分布电容的影响。并且由于算法只利用电流量,从而不受电压互感器传变特性的影响。并从理论上证明了测距精度不受电流互感器特性的影响。测距方程求解不存在伪根,具有唯一解。仿真计算结果表明,该算法具有较高的测距精度,最大测距误差仅为0.15%,理论上能够满足高压和超高压输电线路的测距要求。     

一种高压输电线路实用故障定位新方法

针对实际运行中线路电流互感器饱和或断线导致某一侧电流畸变或不可用,而无法实现故障定位,以及实际中线路两侧数据采样难以做到完全同步的情况,根据过渡阻抗的纯电阻性质,仅利用两侧电压和另一侧电流,提出了一种新的高精度实用故障定位算法。该方法测距精度不受功角、故障初始时刻影响,较好地解决了电流互感器饱和或断线影响测距的问题;无需两侧数据采样完全同步,而且计算量小,无伪根问题,具有较高的理论和实用价值。ATP-EMTP仿真结果表明,该方法正确,测距精度高。     

基于增广状态估计的高压长线路双端故障测距新算法

引入了增广状态估计方法估计线路参数.基于分布参数模型推理得出线路两端负序电流分量与故障点对地负序电流分量之间存在的数学关系,并在此基础上提出了一种高压长线路双端故障测距新算法.该方法测距精度不受过渡电阻及其性质、故障类型、系统等值阻抗和故障发生角等因素的影响.大量仿真结果表明该算法在不均匀线路参数情况下依然有较高的测距精度.     

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。