內(nèi)蒙古500kV輸電線路行波故障測(cè)距算法研究.pdf

1、內(nèi)蒙古作為我國(guó)的能源基地和“風(fēng)電三峽”,正面臨著國(guó)家實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略、西電東送工程和呼喚“綠色能源”等歷史機(jī)遇,將有著廣闊的發(fā)展空間。內(nèi)蒙古“三橫四縱”500kV主網(wǎng)網(wǎng)架也已初步建成,但內(nèi)蒙古電網(wǎng)500kV架空線路運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,線路故障率較高,而輸電線路故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行成較大威脅,且對(duì)線路維護(hù)人員帶來(lái)繁重的負(fù)擔(dān)。線路故障后能夠快速準(zhǔn)確測(cè)距、及時(shí)修復(fù)線和快速恢復(fù)供電,不僅對(duì)快速修復(fù)故障線路,保證供電可靠性及減少停電損失,而且

2、對(duì)保證整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有十分重要的作用。
　　目前,投入商業(yè)運(yùn)行的高壓輸電故障測(cè)距系統(tǒng)主要依靠行波原理,其中,行波波速的選取和反射波頭的識(shí)別是影響行波測(cè)距精度和可靠性的主要因素。為提高現(xiàn)有行波法測(cè)距的準(zhǔn)確性和可靠性,本文在研究高壓輸電線路故障暫態(tài)信號(hào)時(shí)頻特征的基礎(chǔ)上,提出了兩種故障測(cè)距方法。
　　方法一為一種行波法和固有頻率法相結(jié)合的單端故障測(cè)距算法:首先利用行波固有頻率計(jì)算出故障點(diǎn)位置的粗略值,確定故障反射波

3、達(dá)到母線測(cè)點(diǎn)的時(shí)間范圍,然后利用集成經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法提取的行波高頻分量,對(duì)反射波頭進(jìn)行有效識(shí)別,同時(shí)可以解決波速選取的難題;方法二為基于雙端行波原理的故障測(cè)距算法,該算法無(wú)需識(shí)別行波反射波頭和計(jì)算行波波速,不受輸電線路弧垂的影響,具有較高的測(cè)距精度和可靠性。
　　集成經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)是一種新型的信號(hào)分析方法,在處理暫態(tài)突變信號(hào)或微弱變化信號(hào)方面相比小波有明顯的優(yōu)勢(shì),EEMD良好的自適應(yīng)性有助于提高信號(hào)分析的精度,可以用于檢

4、測(cè)故障暫態(tài)行波,確定波頭到達(dá)測(cè)量端的時(shí)刻。本文將EEMD用于檢測(cè)行波的頻率突變點(diǎn),從而提取行波波頭,實(shí)現(xiàn)故障測(cè)距。論文對(duì)EEMD及用其捕捉行波波頭的方法做了介紹,并對(duì)算法進(jìn)行了仿真測(cè)試。
　　最后,本文基于內(nèi)蒙古電網(wǎng)500kV輸電工程的主要參數(shù),使用電力系統(tǒng)仿真軟件PSCAD/EMTDC搭建了一個(gè)輸電詳細(xì)模型,并且采用兩種新型測(cè)距法分別對(duì)不同故障點(diǎn)位置和不同過(guò)渡電阻值的高壓直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行了輸電線路故障測(cè)距仿真分析,大量仿真試驗(yàn)結(jié)