新型高压电网行波故障定位系统的研制

摘要

高压输电网络的故障定位是电力系统运行中长期存在的难题，准确的故障定位网络可以极大的缩短巡线时间，加快恢复供电，对电力系统安全和经济运行具有非常重要的意义。 本文首先对各种利用行波法进行故障定位的方法进行全面的综述，针对目前国内外利用行波法进行故障定位时，需要具有海量数据存储的高速数据采集系统，或者需要改变一次系统接线的情况，本文利用专门研制的行波传感器来提取行波信号，并采用基于GPS高精度时钟同步的输电网故障定位的方法，避免了高速数据采集和改变一次系统接线的情况。 在对行波传输理论进行分析的基础上，借鉴变压器波过程的理论，建立了互感器分布式参数模型，并利用EMTP仿真软件对模型进行了仿真分析。实验测试了互感器的传变性质，得出了电压互感器和电流互感器都能准确地实时传输行波波头和极性的结论。 故障行波波头的提取是电网故障定位系统的关键。本文利用专门研制的穿芯式行波器和分压式行波传感器来提取电流行波信号和电压行波信号，利用高精度晶振与GPS时钟精度互补的特点，研制了高精度同步时钟装置，实现了行波波头到达时刻的精确记录及实时监控。同时，对高压电网行波定位装置展开了研究，并构造成了高压电网行波故障定位系统装置。 本文介绍了整个故障定位的系统结构和软硬件组成，并对系统进行了仿真分析和现场实验，实验结果表明定位误差在300m以内，具有很高的定位精度。 基于行波的电网故障定位系统对电网的各种故障均能准确定位。本系统的研究具有很强的理论价值和实用意义，对于提高电网的安全稳定运行具有十分重要的作用，并为将来发展的网络保护提供了理论基础。

目录

文摘

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1绪论

1.1现有输电线路故障定位方法的概述

1.2行波法故障定位存在的主要问题

1.3本文研究课题的背景与意义

1.4本文的主要工作

2行波传输特性理论分析

2.1行波传输特性分析

2.2行波传输的色散特性

2.3互感器的行波传输特性分析

2.5互感器的行波传输特性测试

2.6故障定位理论分析

2.7小结

3行波传感器的研制

3.1前言

3.2行波传感器设计

3.3行波波头的检测

3.4实验测试

3.5小结

4电网故障行波定位系统的研制

4.1输电线路故障行波定位系统的结构

4.2行波定位系统的硬件设计

4.3行波定位系统的软件开发

4.4小结

5定位系统的仿真分析与实验测试

5.1定位系统的仿真分析

5.2现场实验测试

5.3小结

6全文总结

致谢

参考文献

附录