PDF《采用区域电网多点测量信息的行波故障定位》

1 定位单元配置原则 网络定位可实现全网定位装置统一运行、 统一 管理, 减少实际需要安装的定位装置数目.行波测 距的优化配置是指: 电力网络中任何一条线路故障, 都能确认故障位置的最少行波定位单元数目和位 置. 设邻接数 N 为电网中某变电站通过输电线路 直接相连接的变电站个数;

M 为N个变电站中安 装定位装置站点的个数.网络拓扑不同, 其N值和 M 值不同, 一般网络参数见附录 A.本文以邻接数 为依据, 进行行波定位单元的配置, 规则如下. 规则1: N=1的站点可不配置行波定位装置. 规则2: 与N=1 的变电站相连的站点必须配

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1 第4 1卷第8期2017年4月2 5日Vol.41N o . 8A p r .

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9 h t t p : / / ww w. a e p s G i n f o . c o m 置定位装置. 规则3: N=2的站点可不配置行波定位装置. 考虑到行波的检测难度, 当为长线路时, 需要配置行 波定位装置. 规则4: N=3, M 3的变电站必须配置定位装置. 规则6: 当电网中存在环网时, 各站点之间的最 短路径与初始行波的传输路径可能不一致, 则网孔 上至少有两个站点需配置定位单元, 并尽量配置在 N 较大的站点. 规则7: 在满足以上6条规则的情况下, 为使系 统具有一 定的冗余度, 可适当增加定位装置配置数目.

2 故障选线 本文利用初始行波零模和线模的波速差原理进 行故障选线, 排除保护不正确动作造成的定位失败, 使故障选线独立于继电保护, 提高定位系统的可靠 性. 2.

1 模量速度差法测距原理 在行波故障定位中, 相模变换可解除三相线路 间的电磁耦合, 获取传输特性相互独立的模量: 线模 分量和零模分量.其中线模受传输距离 的影响较 小, 线模分量可视为匀速传输, 因此可利用未故障线 路的线模速度进行测距计算.随着传播 距离的增 加, 零模波速持续衰减.因此, 可以利用线模和零模 到达同一检测点的时间差进行故障距离x 的计算: x= v0 v1( t 0- t 1) v1- v0 = v0 v1Δ t v1- v0 (

1 ) 式中: v0 和v1 分别为零模波速和线模波速;

t

0 和t

1 分别为零模和线模到达时间;

Δ t= t 0- t 1. 另外, 基于时间同步的双端行波测距公式为: x= ( t i- t j) v1+Li j

2 (

2 ) 式中: t i 和t j 分别为初始波头到达第i 个和第j 个 变电站的绝对时间;

Li j 为第i 个站点经过故障线路 到第j 个站点的最短输电线路长度. 双端法根据初始波头到达线路两端的时间差进 行测距, 测距精度高.但随着传播距离增大, 零模波 速持续非线性衰减.零模波速与故障距离、 线路分 布参数有关, 对于给定的线路, 零模波速只受故障距 离的影响[

1 3 ] , 模量时差 Δ t 与零模波速存在对应关 系[

1 5,

1 7 ] , 利用神经网络训练学习, 可根据 模量时间 差估算求得零模波速[

1 6 ] . 2.

2 故障选线步骤 电网发生故障后, 故障点产生的暂态行波在整 个网络中传播, 各行波检测单元记录下扰动数据, 测 距主站选择合适的信息域.根据各点的模量时间差 并通过神经网络训练求得到达检测点的零模波速, 线模波速根据电网参数预先设定.设故障线路为 S m G n ( 变电站S m 与S n 之间的线路, 下文表述相同) , 选择的信息域中变电站 S 1, S 2, ?, S i 都配置了行波 检测单元, 根据各变电站数据, 利用式( 1) 估算扰动 点到站点S j 的距离l j.根据行波传输最短路径原 则和网络拓扑结构, 将距离 S j 为l j 的所有线路组 成集合Cj.同理, 信息域中所有配置了定位装置的 站点都能得出一个集合, 所有集合中的元素组成集 合C: C=C1+C2+?+Ci (