T接输电线路故障精确定位研究

摘要

随着电力系统的发展和负荷密度的增长，并考虑到设备投资的经济效益和征地的困难，高压电网中越来越多的出现了T型（三端）输电线路，T接输电线路故障定位对于电力系统安全运行有着重要意义，但是传统的阻抗法与行波法两种故障测距技术应用于T接输电线路时各有不足。因此本文依照先实现故障支路判别、再实现故障点的精确定位的思路，结合大量理论与仿真分析，开展了T接输电线路故障精确定位的研究。
　　本文以分布式输电线路故障监测技术为基础，研究了相邻测量点电流的相位差动原理，分析了T接线路故障时三端电流相位的差动原理，并基于以上研究研发了适用于T接输电线路的故障监测装置，制定了相应的安装配置方案。
　　本文针对两种不同类型的T接输电线路故障支路判别方法进行研究，一种为三端均为电源的T接输电线路，另一种为一端接纯负载的T接输电线路，基于Simulink软件仿真分析不同初始潮流不同支线故障情况下，所设置测量点处工频电流相位与幅值变化情况、以及测量点间工频故障电流的相位、幅值变化情况，结合理论分析提取出适用于T接输电线路的故障支线判断方法，另外，在研究一端接纯负载的T接输电线路故障支路判别方法时，本文提出了“正向突变”与“反向突变”的概念，用来描述在故障发生时工频电流的变化趋势，并给出了详细的判定流程。
　　本文研究了T接输电线路故障行波在不同阻抗不连续点的折反射特征，建立了不同支线故障的ATP/EMTP暂态故障仿真模型，分析了不同支线路故障情况下监测行波的特征，最终提取了适用于不同支路故障的三种精确定位方法。第一种精确定位方法利用与主波极性相反的波，通过计算故障点与故障支路母线的距离实现精确定位；第二种方法主要利用与主波同极性的波，通过计算故障点与T接点的距离实现精确定位；第三种方法在第二种方法基础上，先找到从T接点折射到非故障支路的行波，然后通过计算故障点与T接点的距离实现精确定位。
　　本文最后进一步对算法进行优化改进，通过行波精确定位反向印证工频故障区间的判别结果，制定了三种方法的定位结果互印证原则。同时列举广西竹茅滩线故障实例证明本文算法的可行性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1课题的提出与意义

1.2国内外研究现状

1.3论文完成的主要工作

2 T接输电线路故障监测装置研发

2.1分布式输电线路故障在线监测

2.2基于相邻测量点的电流相位差动原理

2.3 T接输电线路三端电流相位差动原理

2.4 T接输电线路智能故障监测装置

2.5本章小结

3 三端为电源点T接输电线路故障支路判别方法研究

3.1 T接输电线路实验模型分析

3.2不同支路发生故障时的分析

3.3不同初始潮流情况下的仿真结果分析

3.4本章小结

4 一端支路接纯负载的T接输电线路故障支路判别方法研究

4.1“正向突变”与“反向突变”概念的提出

4.2故障时刻确定方法以及正反向突变判定流程

4.3不同初始潮流的分情况讨论

4.4本章小结

5 基于暂态行波的T接输电线路故障点精确定位方法研究

5.1 T接输电线路行波折反射研究

5.2仿真模型的建立

5.3故障点在AT或CT支路时定位分析

5.4故障点在BT支路时定位分析

5.5本章小结

6 T接输电线路故障定位算法优化与应用

6.1 T接输电线路故障支线判别校验

6.2第三种故障点精确定位方法

6.3自验证算法优化

6.4算法应用

6.5本章小结

7 总结与展望

7.1本文总结

7.2本文展望

致谢

参考文献