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电力自动化设备 2022年第12期42卷 165-170页

作者：王炜王全金尹力孙海霞王华侯添钰梁睿国网江苏电力有限公司连云港供电分公司江苏连云港222004 中国矿业大学电气与动力工程学院江苏徐州221116

结合行波零模分量传播的依频特性和衰减特性,提出基于零模行波波速量化的高压输电线路双端故障定位方法。利用最小二乘法拟合零模行波波速与故障零模行波到达首末端的传输时间差之间的关系。基于故障发生后实际测量行波信号的传输时间差... 详细信息

结合行波零模分量传播的依频特性和衰减特性,提出基于零模行波波速量化的高压输电线路双端故障定位方法。利用最小二乘法拟合零模行波波速与故障零模行波到达首末端的传输时间差之间的关系。基于故障发生后实际测量行波信号的传输时间差,获取对应首末端的零模行波实际波速代入改进的双端行波测距方程实现故障定位。在PSCAD/EMTDC中搭建500 kV高压输电线路依频特性模型对所提方法进行仿真验证,结果表明该方法基本不受故障位置和故障电阻的影响,具有较高的故障定位精度。

关键词：高压输电线路波速量化双端故障定位传输时间差零模行波

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基于序分量电压加权的双端故障定位算法研究

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山东电力技术 2021年第7期48卷 53-57,69页

作者：李聪聪李玉敦杨超赵斌超李宽国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250003

准确地定位故障点位置对特高压输电线路运行具有重要的意义。基于线路分布参数模型,提出一种采用双端非同步电气量的故障测距算法。该算法分别建立基于正序分量、负序分量和零序分量的测距方程,利用最小二乘技术构造以故障距离和位移相... 详细信息

准确地定位故障点位置对特高压输电线路运行具有重要的意义。基于线路分布参数模型,提出一种采用双端非同步电气量的故障测距算法。该算法分别建立基于正序分量、负序分量和零序分量的测距方程,利用最小二乘技术构造以故障距离和位移相角为变量的序分量加权方程,采用牛顿迭代方法对加权方程进行求解确定故障位置。通过输电线路发生的不同故障类型来预设加权方程的初始权值,通过实际故障数据对初设权重进行修正,最终计算得到最优权重。利用PSCAD建立基于线路分布参数的交流特高压输电系统模型,通过设置不同故障验证该算法的适用情况。仿真结果表明,该算法程序实现简单,计算精度高。

关键词：加权序分量双端故障定位分布参数模型最小二乘技术

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基于故障分量分析的牵引网故障定位方法研究

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作者：孙小琪上海应用技术大学

学位级别：硕士

随着我国基础建设工程的高速发展,全国各地地铁、高铁建设获批线路站点的增加我国的电气化铁路逐渐进入高速发展阶段。铁路运营里程的逐年增加,为交通运输行业的发展同时带来了机遇和挑战。对于庞大复杂的铁路交通网络而言,牵引供电系... 详细信息

随着我国基础建设工程的高速发展,全国各地地铁、高铁建设获批线路站点的增加我国的电气化铁路逐渐进入高速发展阶段。铁路运营里程的逐年增加,为交通运输行业的发展同时带来了机遇和挑战。对于庞大复杂的铁路交通网络而言,牵引供电系统作为整个列车运行系统的动力核心,它的安全可靠运行是维持通行车辆稳定运行的前提。如果牵引供电系统在列车运行过程中出现故障,仅依靠人力的方式寻找效率低,为了缩短排查故障的时间以及停电时间,需要快速准精确的对故障点进行定位。我国铁路供电系统现多采用全并联AT供电方式,通过故障录波器采集到的数据分析从而对故障位置进行定位可以快速准确地找到故障点,研究故障定位方法对于确保电气化铁路的安全可靠运行具有重大的意义。由于实测故障录波数据中含有干扰信号,传统的单端故障定位方法对于故障行波和反射波波头同时进行识别检测时会有误差。基于GPS技术的发展,解决了双端故障定位时两端时间同步问题,双端故障定位方法逐渐在牵引网故障定位中被广泛应用,利用小波分析对于行波突变点进行识别,将故障位置与行波突变点对应起来,在满足正态分布的时间范围内,辨识出反映故障时间的突变点,根据突变点对应时间计算出故障距离。此测距算法受线路参数以及线路中干扰影响的范围较小,可以适应不同故障条件的故障定位。本文首先将线路参数矩阵进行等效合并,有效降低后续计算难度和计算量,并对于各线路中的电气量进行解耦,降低电气量耦合对于故障定位的影响。在得到整体线路参数的基础上,对于不同模量的波速进行计算。再通过将小波变换应用于牵引网供电系统故障定位,对于故障分量进行小波分析,提取故障位置有关的信息,结合行波的波速,进而计算得到故障距离。本文主要通过对实际高铁供电牵引网的参数进行计算,利用计算得到的线路参数在Simulink上搭建故障测距仿真模型。并在该仿真平台上对线路中发生概率较高的短路故障情况和不同故障条件的运行进行了模拟,并得出精度较高的故障测距数据。

关键词： AT供电牵引网双端故障定位小波分析故障测距模型

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基于广域测量系统的PMU最优配置及电网故障定位研究

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作者：郭宰宏河北工业大学

学位级别：硕士

传统电网的信号采集系统SCADA/EMS已经不能满足日益复杂的电力系统的要求，基于统一时标采集信息的广域测量系统给传统的信号采集系统带来了新的生命力。而作为搭建广域测量系统的关键器件，同步相量测量单元（PMU）造价较为昂贵，而且... 详细信息

传统电网的信号采集系统SCADA/EMS已经不能满足日益复杂的电力系统的要求，基于统一时标采集信息的广域测量系统给传统的信号采集系统带来了新的生命力。而作为搭建广域测量系统的关键器件，同步相量测量单元（PMU）造价较为昂贵，而且我国广域测量系统正处在试点运行阶段，不可能在电网中的每一个节点上安装PMU。所以需要PMU优化配置方案来满足动态监控全网的目的，也能满足现今过渡阶段经济性的要求。根据以上要求本文第一部分首先以电网完全可观测为目标，搭建了在不考虑电网中各个节点实际情况下的基本配置模型，通过仿真验证搭建的基本模型仅用很少的PMU就使得电网满足完全可观测。在此基础上通过对基本模型的改进，得到可以求得多个可行解的改进模型，为电网配置PMU提供了多个可行方案。基于上述基本模型,本文还考虑了电网中可能会出现零注入节点的情况下进行PMU优化配置，从算例分析中可得出因加入零注入节点使得用更少的PMU达到电网完全可观测。在实际电网运行中，每个节点都有不同的指标会影响到PMU的正常安装和运行，所以考虑电网中实际情况来配置PMU是非常必要的，所以在考虑电网中各种实际情况下，引入加权平均值法对电网中每个节点进行评分，利用修正后的算法进行PMU优化配置，将PMU安装在最需要的节点上。因PMU的造价昂贵，且广域测量系统正在试点运行阶段，最后提出一种PMU分段安装的配置方法，通过仿真结果可知在每个阶段都能最大效率的利用PMU，电网达到最大可观测深度。输电线路发生故障对人民日常生活、工农业生产都具有恶劣的影响，对国民经济造成巨大损失。此外，由于现在城市化的蓬勃发展，配电网规模也急剧增大，并有多分支多节点的特点。当这样的配电网发生故障后，因支路繁多不能快速准确的找出故障点，造成局部停电影响经济发展和人民生活。本文第二部分首先根据PMU所测得的电压相量和电流相量搭建了双端故障定位模型，从仿真结果可看出故障定位速度快且定位误差小。根据双端故障定位算法导出了三端故障定位算法，三端故障定位算法较双端故障定位算法多出了一个故障定位指标，通过这两个故障定位指标的关系最终确定故障发生位置。随着输电网、配电网的快速发展，电网拓扑结构中出现了多条分支线路，所以简单的双端故障定位或三端故障定位线路不能满足要求。由三端故障定位线路引出多端故障定位算法，根据多个故障定位指标之间的关系确定故障发生位置。通过算例分析可看出此算法可较为准确快速的定位故障，具有一定的工程实用性。

关键词：广域测量系统 PMU 整数规划法双端故障定位故障定位指标

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基于小波熵和算法融合的双端电缆故障诊断方法研究

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作者：姬和静西安科技大学

学位级别：硕士

随着城市规模的扩大与电力线路的不断延伸,城市电网架空线路逐渐被电缆线路代替。地下电缆一旦发生故障就会造成停电事故,给工厂生产带来经济损失、同时也给人们生活带来许多不便。为了保证电力系统稳定运行,关键是快速地排除故障并恢... 详细信息

随着城市规模的扩大与电力线路的不断延伸,城市电网架空线路逐渐被电缆线路代替。地下电缆一旦发生故障就会造成停电事故,给工厂生产带来经济损失、同时也给人们生活带来许多不便。为了保证电力系统稳定运行,关键是快速地排除故障并恢复供电,而排除故障首先要进行故障类型识别,最终实现故障定位。为此,本文对基于小波熵和算法融合的双端电缆故障诊断方法进行了深入研究,主要贡献有以下4个方面:(1)以小波奇异熵为切入点,并将小波奇异熵应用于配电网电缆线路的故障类型识别中,提出了以故障电压暂态量为基础的配电网电缆故障的识别算法。仿真和系统实验表明该算法具有较好的识别效果,误判率也仅仅为0.74%,并且不易受到不同过渡电阻、故障点距离、故障时刻等的影响,具有较强的适应性。(2)为了消除电缆线路三相之间的线间耦合影响,对检测点采集到的原始故障信号进行解耦,提出了改进的相模变换矩阵,实现了用单一模量表征所有故障类型的方法,克服了现有相模变换矩阵单一模量不能反映所有类型的故障的缺点。(3)为了消除双端行波故障定位带来的伪根问题,提出了一种基于改进参数检测法与改进相模变换融合的双端非同步电缆故障定位算法。该算法先通过故障发生前测量端两端的电压、电流数据不断更正非同步角度和线路参数,然后将它们代入到电缆故障测距公式中,最后采用故障后数据进行初步故障测距,所提算法不存在伪根判别的问题。(4)为了消除波速取值的不确定对行波故障测距的精度带来的影响,提出了一种改进参数检测法与改进行波法融合的波速无关的双端行波测距方法。创新性地采用复小波变换法对行波信号进行分析,识别出故障初始行波、故障点反射波、经故障点折射到对端母线反射波的波头,并推导出与波速无关的故障测距公式。仿真和系统实验表明,测距误差小于4%,并且不受故障类型、过渡电阻以及故障时刻等因素的影响。因此,本文研究成果对电力电缆故障诊断具有较好的科学性和实用性。

关键词：电缆故障小波奇异熵复小波变换故障识别双端故障定位

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