動態(tài)條件下高壓輸電線路故障測距算法研究.pdf

1、高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是電力系統(tǒng)的命脈，精確的高壓輸電線路故障測距對保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經濟運行有著十分重要的作用。然而，電力系統(tǒng)本身是一個復雜的動態(tài)系統(tǒng)，基于經濟因素考慮，長距離、重負荷的輸電系統(tǒng)常常運行在臨界穩(wěn)定的狀態(tài)下，當系統(tǒng)發(fā)生擾動、故障等情況時會不可避免地存在各種復雜多樣的動態(tài)過程。而現(xiàn)有的高壓輸電線路故障測距算法，由于缺乏表示電力系統(tǒng)動態(tài)特性的能力，不利于實現(xiàn)對輸電線路故障的精確定位。
　　針對上述

2、問題，研究了基于等效線路參數(shù)的雙端輸電線路故障測距算法。研究了輸電線路分布參數(shù)模型和傳統(tǒng)意義上的雙端輸電線路靜態(tài)測距算法，利用線路兩端同步相量的幅值變化率來近似表示電力信號在時間上的動態(tài)特性，構建電力輸電線路的動態(tài)方程，研究具有表示電氣信號動態(tài)特性能力的等效波阻抗和等效傳播系數(shù)，用以修正傳統(tǒng)靜態(tài)測距算法在動態(tài)過程中的誤差，從而建立了動態(tài)條件下的故障定位方程，最后采用牛頓迭代運算法求解非線性方程得到精確的故障距離估計值。大量不同工況下的P

3、SCAD/EMTDC仿真試驗驗證了基于等效線路參數(shù)的雙端輸電線路故障測距算法的正確性和有效性，并且測距精度不會受到故障位置、故障類型的影響，與過渡電阻無關，同時不受系統(tǒng)運行方式和故障角的影響，測距結果精度高。仿真結果還表明，研究的算法不但能對系統(tǒng)靜態(tài)條件下的故障有出色的測距精度，而且能精準定位系統(tǒng)動態(tài)條件下發(fā)生的故障。
　　提出了基于參數(shù)修正的同桿多回輸電線路故障測距方法。首先研究了同桿雙回線路的耦合理論，給出了適用于雙回線路的六

4、序分量法。在其基礎上深入研究同桿四回線路的解耦理論，根據(jù)Carson公式將實際中的同桿四回六層垂直桿塔線路參數(shù)進行簡化，提出了十二序分量簡化法將耦合的四回線路進行解耦得到相互獨立的十二序分量。同樣針對同桿多回輸電線路發(fā)生低頻振蕩后故障測距算法會產生明顯誤差的問題，對同桿多回線路同正序網(wǎng)絡的微分方程進行了詳盡的研究，利用修正參數(shù)對同正序波阻抗和傳播系數(shù)進行修正，利用牛頓迭代運算法求解同正序故障定位方程。PSCAD/EMTDC仿真試驗表明：

5、與傳統(tǒng)的靜態(tài)算法相比，新算法在系統(tǒng)動態(tài)條件下具有更高的測距精度，結果不受故障位置、故障類型的影響，與過渡電阻無關。
　　將雙端線路動態(tài)條件下測距方法拓展到T型輸電線路，給出了動態(tài)條件下T型輸電線路故障測距算法。利用線路三端信息搭建電力信號動態(tài)模型，估計出T型線路三端的等效參數(shù)，同時根據(jù)長線方程由非故障和故障支路的電氣量估計分支點的電氣量，然后將三端線路等效為兩端線路，利用基于等效線路參數(shù)的雙端輸電線路故障測距算法原理估計T型線路三