PDF《采用区域电网多点测量信息的行波故障定位》

采用区域电网多点测量信息的行波故障定位 李振兴1 ,吴李群1 ,田斌2 ,谭洪2 ( 1.

三峡大学电气与新能源学院,湖北省宜昌市

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0 2;

2. 新能源微电网湖北省协同创新中心( 三峡大学) ,湖北省宜昌市

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0 2 ) 摘要:利用区域电网多点测量信息进行行波故障测距, 能够减少实际的定位装置使用数量, 并提高 结果可信度.为此, 文中提出了一种利用时域行波数据同时进行故障选线和测距的算法.首先, 根 据模量速度差法初步估算故障距离, 然后在不依靠保护动作信息的情况下进行故障选线, 同时剔除 无效数据.最后, 结合单/双端行波法的优点, 利用多端数据精确地查找故障位置, 提高定位结果的 品质.仿真结果表明, 该方法需要的定位装置少, 适用于各种故障情况且具有较高的测距精度. 关键词:行波;

故障定位;

优化配置;

故障选线 收稿日期:

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修回日期:

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1 8. 上网日期:

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1 4. 国家自然科学基金资助项目(

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0 引言 从2 0世纪8 0年代行波的理论研究到目前的应 用研究, 行波故障测距得到了高速发展, 电网中行波 定位装置的数量迅速增加, 具备了一定的组网条件, 能够通过整合全网行波和继电保护动作信息, 改善 现有故障定位的可靠性和精度[ 1] .此外, 可通过对 定位装置的配置进行优化, 在保证线路可观测的情 况下, 减少实际装置使用数量, 降低测距成本[

2 G 3] . 广域行波故障定位需要合理、 精确的定位算法. 传统的单端法存在着原理性误差.在复杂网络中, 行波折反射的传输路径异常复杂, 难以保证准确的 波头识别[

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5 ] .但单端法无需对时, 且测距成本比双 端法降低一半以上.双端法只检测初始波头, 测距 可靠性和准确性更高[ 6] , 但线路两端互感器固定时 延不一致、 对时系统的随机误差和单个装置故障等 硬件因素会造成测距误差[

7 G 8] .另外, 波速的不确定 性也是行波测距需要解决的问题[

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1 0 ] . 基于广域信息的故障定位, 能够利用多点数据 提高测距精度.文献[

1 1] 针对单端辐射状网络, 提 出建立馈线间的初始波头到达时差矩阵, 通过谱范 数值差别查找故障馈线.文献[

1 2 ] 针对多回线路测 距中可能出现装置故障的问题, 提出通过 D i j k s t r a 算法求得故障线路计算路径, 针对不同冗余度的线 路提出不同的测距方案.文献[

1 3] 针对 多分支线 路, 以双端法和初始波头到达时间为基础, 构建故障 选线矩阵, 进行故障选线和测距.文献[

1 4] 提出以 最早检测到初始波头的变电站为中心, 以到附近站 点的最短电气距离为依据, 查找故障线路.多数文 献中的方法充分利用了多端数据, 但需要依靠保护 动作状态进行故障选线, 或只适用于特定的线路结 构, 定位的可靠性有赖于保护的正确动作, 难以推广 应用. 本文根据模量传输时间差与波速之间存在的对 应关系[

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1 7 ] , 利用神经网络估算零模速度, 通过模量 速度差初步计算故障距离, 进一步判断故障线路, 故 障选线不依赖保护动作信息, 同时剔除无效时间, 提 高定位系统可靠性.通过非故障线路计算实时波 速, 针对不同线路采用不同的精确测距方案, 提高定 位精度, 缩减系统成本.仿真结果表明, 所提方法能 够准确识别各种故障线路, 且具有较高的定位精度.