基于神经网络的输电线路故障定位方法分析

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1、桂林工学院硕士学位论文图记录的电信号粗略估计出故障点位置的定位方法根本无法满足现场的实际需要。第二阶段：采用输电线路单端信号的数字式故障定位阶段。在这个阶段提出了利用计算机进行故障定位的算法，算法采用输电线路单端信号求得故障点。这些算法虽然种类繁多，但是两个共同点：采样单端电信号，无法克服过渡电阻的影响：将电压、电流信号转化为数字信号，输入计算机后进行计算处理，得出故障点。考虑到计算机超强的运算能力，各种单端定位算法都提出了各自的修正算法以提高故障定位精度，很多算法已经应用到实际的故障定位装置中。第三阶段：采用输电线路双端信号的故障定位阶段。1988年，加拿大Saskatchewa

2、n大学的Sachdev和英国Bath大学的Agarwal提出了采用双端电气信号进行故障定位的方法。其后，英国学者Johns于1989年，我国学者董新洲和葛耀中于1995年相继提出了采用双端信号故障定位算法。采用双端信号的故障定位算法可分为：不需要双端数据同步采样的方法和需要双端数据同步采样的方法。不需要双端数据同步的方法不要求双端数据同步采样，但是该方法要么算法十分复杂，需要求解2个变量(X2端不同步角差和故障距离)的非线性测距方程，要么利用双端故障前数据来同步故障后数据，测距结果分散性大，因此有待进一步完善。需要两端数据同步采样的方法要求双端数据严格同步，这种方法随着全球卫星定位

3、系统(GPS)对民用开放而成为现实。近年来双端信号法因其固有的优势而正逐渐成为故障定位研究领域的热点L4J。故障定位技术在国内外许多专家学者的共同努力下，经过几十年的发展，已取得了很多有价值的成果。但是电力系统结构复杂多样，影响故障定位精度的因素很多，对输电线路精确故障定位到目前为止还有很多问题没有完全解决。因此，有必要总结以前故障定位方法的优缺点，在此基础上探索新的方法来提高定位精度。1．3输电线路故障定位方法的分类及国内外研究现状根据定位的原理不同，故障定位方法可以分为行波法、故障分析法和智能化故障定位法【51。1．3。1行波法行波法是根据行波传输理论实现输电线路故障定位的方法

4、，可以分为A、B、C型3种方法。在这三类定位装置中，A类和C类采用单端信号定位；B类采用双端信号定位，需要进行两端通讯。A类和B类对于线路瞬时性故障和永久性故障均有较好的适用性，C类则只适用于永久性故障。2桂林工学院硕士学位论文!!苎!!!I=．～In一一．一IImmmmIII!!!竺竺!!行波卜删臀黼然舻蛳微艏’l双端检测B型(利用故障点故障本身产生的行波信号)法A型方法的定位原理是，根据故障点产生的行波在检测端与故障点之间往返一次的时间2出和行波某～模分量(聊)的波速叱来确定故障距离。A型定位不需外加信号源，只在线路一端装设定位装置，不需专用通道与线路对端建立通信联系，不受过渡

5、电阻影响，具有较高定位精度。但是，A型定位要求记录行波波形，而故障产生的暂态信号只持续数毫秒，行波经多次反射后进入新的稳态，对此必须在故障后数毫秒内记录下暂态行波信号，为保证有足够的精度，应有兆赫兹量级的采样频率。早期的行波定位装置中的行波信号的记录曾经是一大技术难题。同时，故障点发射波与对测母线反射波的正确识别是技术的关键，而故障产生的行波信号又具有不确定性。B型定位方法是根据故障点的行波分别向两侧母线传播的时间并借助专用通道的通信联系实现测距的。与A型定位不同，B型定位利用故障点的行波第一次到达两端的信息，它不受故障点透射波的影响。但是B型定位对通道要求高，使得投资过大，目前只

6、在日本等经济发达国家应用，难以在国内广泛采用。C型定位是事故后人为施加高压高频或直流脉冲，由雷达原理制成，根据脉冲由发送端到故障点往返时间进行定位。C型定位原理简单，但是，C型定位靠人为施加雷达信号往往测不到故障(因为故障瞬时出现)。此外，高压脉冲信号发生器造价昂贵，而且受通道技术条件的限制，高压脉冲强度不能太高，因而故障点反射脉冲与干扰信号往往很难区别。另外，C型定位尚要求输电线路三相均有高频加工设备。近年来，C型定位已较少研究16】。理论上，行波法不受线路结构、线路长度、过渡电阻、系统阻抗和系统运行方式等诸多因素的影响。但在实际应用中，纵观现有的行波定位方法，特别是新型定位方法

7、，尚有几个问题有待解决：(1)电流互感器的动态延时用电流互感器提取电流行波信号时，互感器二次侧的时间常数按试验数据估计一般约百pS，且要受铁芯饱和及剩磁的影响，具有分散性，使电流互感器的动态特性成为影响、制约行波法的主要因素。(2)输电线路参数的频变和波速的影响线路的相模变换阵、特性阻抗、衰减常数和波速等参数均为频率的非线性函3桂林工学院硕士学位论文II数。在行波测距中波速是主要影响因素，而其计算取决于大地电阻率和架空线的配置。高压线路沿线的地质条件相当复杂，不同地质