高压输电线路双端电气量故障测距

摘要

随着我国电力工业的飞速发展,现代电力系统装机容量的增加、电压等级的不断提高以及矿口电厂的发展,必然趋势是远程输电线路的增多,这些输电线路的任务是将距离遥远的大容量电厂的巨大功率送至负荷中心,担负着功率交换的任务,对电力系统的安全稳定运行具有举足轻重的作用.同时,他们又是系统中发生故障最多的地方,一旦发生故障,巡线工作往往很困难,并需要花费大量的时间.因此,在线路故障后迅速准确地确定故障点,不仅对及时修复线路和保证可靠供电,而且对电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的意义. 高压输电线路故障测距分为单端电气量测距和双端电气量测距.单端电气量测距只利用线路一侧的电压和电流,原理上无法避免过渡电阻、两侧系统的影响,同时受线路实际参数不平衡、频变等的影响,因此其测距精度在实用中不高,难以满足工程实际的要求.双端电气量测距原理上能够克服过渡电阻、两侧系统等的影响,相比之下,精度大大提高,但是双端电气量测距受不同步采样、线路实际参数不平衡等的影响,因此在实际应用中的相对误差却比较大. 本文在分析现有各种测距算法的基础上,针对单回线提出了基于线路分布参数模型的改进算法,该算法不受过渡电阻、故障类型、双端系统以及不同步角的影响,能够有效的剔出伪根. 针对同杆并架双回线提出了不受互感影响的双回线测距算法,该方法不受故障类型、过渡电阻以及系统阻抗的影响,不受不同步角的影响,并通过ATP仿真验证了其测距精度. 针对单双回线混架的问题,提出了单双回线通用测距算法,并通过ATP仿真验证了其测距精度. 本文根据所提算法,开发出了基于COMTRADE数据格式的双端电气量故障测距软件,核心算法采用COM组件,便于软件的升级和电网调度自动化系统的扩展,有着很广泛的应用前景.

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第一章绪论

1.1引言

1.2故障测距技术的发展历史、现状和趋势

1.3故障故障测距方法分类

1.4本课题主要内容以及研究成果

第二章输电线路模型和数字滤波算法

2.1输电线路的数学模型

2.1.1 R-L模型

2.1.2 π型或T型模型

2.1.3分布参数模型

2.2数字滤波算法

2.2.1全波(差分)傅氏算法

2.2.2半波(差分)傅氏算法

2.2.3带通滤波

2.3各种滤波算法的比较

第三章单回线双端电气量故障测距算法

3.1等传输常数模式理论

3.2单回线双端电气量测距算法

3.3 ATP仿真结果及其分析

3.4本章小结

第四章双回线双端电气量故障测距算法

4.1单相模型下的解耦原理

4.2三相运行模式下的测距原理

4.3 ATP仿真结果及其分析

4.4小结

第五章单双回线通用故障测距算法的研究

5.1架空输电线路参数

5.1.1架空输电线路参数

5.1.2同杆双回线的线路参数

5.2单双回线通用算法的理论分析

5.3 ATP仿真验证

5.4本章小结

第六章基于故障录波器的双端电气量故障测距软件的开发

6.1故障录波装置的数据记录及采样频率

6.2 COMTRADE数据格式说明

6.3基于故障录波器的双端电气量故障测距软件

6.3.1 COM组件技术简介

6.3.2基于故障录波器的双端电气量故障测距软件

第七章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢