故障录波器后台分析算法的研究与实现

摘要

故障录波器记录着电力系统发生振荡或故障时的故障数据，需要很好的确定故障录波器的特性。现在随着电网朝着智能化的方向发展，要求电力系统实际应用中的故障录波器所应具有的功能应该是集故障分析、预防性维护、仿真模式确认及保护系统检测于一体。但实际中的大部分故障录波器都没有完全实现以上所有功能，使得故障录波器所采集的故障数据无法发挥其应有的作用，大大降低了它的实际价值。由于故障录波器在电力系统中已经大量应用，并且其自身就具备在线监测的功能，虽然它主要用来监测输电线路和开关装置的动作情况，但我们可以对其稍加改造完全可以对电力设备运行状态也进行监测，这恰恰正是现有故障录波器所欠缺的功能。对于这方面的研究不仅完善了故障录波器的功能，而且还节省了相关设备的添置费用，具有很重要的实际意义。
　　 本文以故障录波器为平台，在改进单端故障测距算法和拓展其后台分析算法的三个方面的功能上进行了研究。首先，本文研究了基于分布参数模型的线路单端故障测距算法。算法利用故障录波器所记录的录波数据计算出本端及对端的系统阻抗，进而求出电流分布系数，再将其代入到基于分布参数模型的线路单端故障测距算法中，以提高测距的精度。大量的PSCAD仿真分析和实际故障数据都验证了算法的有效性。其次，本文根据高压断路器运行状态评估的需要，建立了包括电气参数、机械参数在内的高压断路器运行状态评价指标模型。并根据各个评价指标重要性程度的不同，运用群组层次分析方法和变权理论确定各评价指标在评价模型中的权重系数，然后根据多层次模糊综合评判方法对高压断路器的整体性能进行评估。实例分析表明本方法能对高压断路器运行状态进行有效的评估。最后，为了保证故障录波器录波数据的可靠有效性，利用互感器断线的特点，研究了与故障录波器相连的互感器进行断线检测的方法，测试结果表明该方法可以对互感器断线故障进行检测。