高压直流远距离输电线路多脉冲源耦合故障定位方法研究

摘要

近年来，高压直流输电发展迅速，远距离大容量输电线不断增加，故障种类和故障几率也随之增加，线路故障点定位的不准确性将会延长维修时间，从而延长线路断电时间，造成严重的经济损失。因此，快速与准确的检测输电线路故障点对保证大容量高压直流输电的可靠性和稳定性以及用户用电质量具有重要意义。
　　电磁波在远距离输电线路中传播时，输电线路可等效为长线;当电磁波在长线模型中传播遇到阻抗不匹配点时会产生反向传播的反射波，据此本文提出了适用于高压直流远距离输电线路故障检测与定位的分布式多脉冲源耦合故障检测与定位的新方法。将多个分布式信号发生装置产生的信号注入直流输电线路中，通过信号接收检测装置从直流输电线路检测反射波信号，数据处理终端分析所述反射波信号的特征，根据一组反射波信号判断直流输电线路是否发生故障，并通过耦合运算确定故障发生位置。仿真结果表明，对于高压远距离直流输电线路的故障，采用分布式多脉冲源耦合故障检测与定位方法对其进行检测，得到的波形辨识程度高，故障波形清晰，可以准确识别高压远距离输电线路中的各类故障并检测故障距离。为了确定反射脉冲起始点，提高线路故障定位精度，采用小波分析法对脉冲波头时刻及反射波波头时刻进行标定，得到较为准确的波头时刻。将通过小波分析确定的波头时刻作为输入，故障距离作为输出，用BP神经网络算法进行建模与训练，最终得到合理的BP神经网络故障定位模型。
　　分布式多脉冲源耦合故障检测与定位方法能够有效的提高高压远距离直流输电线路的故障定位的准确率，能够在线监控高压远距离直流输电线路的故障并提高故障判断的的可靠性和故障定位的精确性，保障电力系统安全稳定运行。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 直流输电线路故障定位的故障分析法

1．2．2 直流输电线路故障定位的行波法

1．3 本文主要工作

第2章 分布式多脉冲源耦合故障检测与定位理论分析

2．1 高压直流远距离输电线路的特征

2．1．1 远距离输电线路的长线模型

2．1．2 高压直流输电线路的故障特征

2．2 电磁波在输电线路中的传播规律

2．2．1 电磁波在输电线路中的传播速度

2．2．2 输电线路中电磁波的反射

2．3 分布式多脉冲源耦合故障检测与定位方法

2．3．1 脉冲反射法原理

2．3．2 分布式多脉冲源耦合故障检测与定位方法及模型建立

2．3．3 分布式多脉冲源耦合故障检测与定位方法模型的故障仿真

2．4 本章小结

第3章 基于小波理论的多脉冲源反射波波头识别

3．1 反射波头识别方法

3．1．1 傅里叶变换方法

3．1．2 小波分析方法

3．2 小波分析奇异点检测原理

3．2．1 小波基函数的选择

3．2．2 多分辨率分析

3．2．3 信号奇异性检测

3．3 利用小波变换标定波头位置仿真与分析

3．3．1 单脉冲源波头位置的标定

3．3．2 分布式多脉冲源反射波波头位置的标定

3．3．3 分布式多脉冲源反射波波头位置特征

3．4 本章小结

第4章 分布式多脉冲源耦合故障检测与定位方法

4．1 分布式多脉冲源耦合故障检测与定位方法的故障判定方法

4．1．1 各类故障的判定原则

4．1．2 特殊点故障的判定原则

4．2 基于BP算法的分布式多脉冲源耦合故障定位方法

4．2．1 BP算法的建模及学习过程

4．2．2 BP神经网络设计原则

4．2．3 基于BP算法的分布式多脉冲源耦合故障测距仿真分析

4．3 分布式多脉冲源耦合故障测距方法的可靠性分析

4．4 本章小结

结论

参考文献

致谢