基于暂态行波的线路新型故障定位方法分析

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1、基于暂态行波的线路新型故障定位方法研究摘要电力对社会发展的重要性不言而喻，保证供电可靠性是电力部门的首要任务。电网庞大而复杂，故障在所难免，故障定位技术对于排除故障及消除隐患至关重要。本文所研究的线路故障定位内容包括多端输电网故障定位，小电流接地系统故障选线及故障定位。S变换分析方法在时频分析中具备良好局部化特性，对故障后到达检测端母线电压行波应用S变换，从中提取出最高频率分量的幅-时变化特征，模最大值对应的时刻即为故障行波首波头的到达时刻。同时利用该频率下行波波速作为计算波速，解决了到达时刻与波速不匹配问题。基于双端D型行波定位原理并针对多端输电

2、网复杂拓扑结构进行先故障定段再确定最终故障位置。形成了按顺序逐一进行各段线路排查和将多端网络划分为支路和干路两类线路段构成再分别进行故障定段的两种方案，最后依据定段结果及适当的各端故障距离参数确定故障点具体位置。小电流接地系统发生因绝缘破坏而导致的故障时，故障线路与健全线路上的故障零模电流行波波首，在故障发生时刻直到任一健全线路对端反射行波返回时间段内，二者极性相反。通过S变换确定各条馈线行波波头的到达时刻，对该时刻对应原始数据附近采样点做一阶差分，根据差分值结果确定波头极性以最终确定故障线路。计算故障后一定时间内各条馈线暂态电压与电流S变换能量相

3、对熵值，故障馈线所得的熵值明显最大，可以此为判据区分故障线路和健全线路，此种方法不受故障初相角及过渡电阻等因素的影响，适应性更强。提出了一种基于相电流暂态量及相似性原理的配电网故障定位方法。通过计算故障馈线上各检测点故障相相暂态电流与非故障相相暂态电流的相关系数，并利用故障点两侧检测点所得相关系数差距悬殊的特性，最终确定故障点位置。最后，本文利用EMTP-ATP软件建立模型并对电磁暂态过程进行仿真试验，利用所得数据逐一分析并验证了上述结论及算法的正确性，并通过不同工况下的仿真试验验证了所提方法的有效性及可靠性。关键词：故障定位；暂态行波；S变换；多

4、端输电网；小电流接地系统II硕士学位论文AbstractItgoeswithoutsayingthatpowerisofimportanceforsocialdevelopment.Theprimarytaskofpowergridcorporationistoensurethereliabilityofpowersupply.Thestructureofpowergridiscomplicatedandfaultisinevitable.Sotheresearchoffaultlocationcannotonlyhelppowergridmain

5、tenancecrewsrestorepowerservicewithoutmuchdelaybutalsoeliminatehiddendangersinthegrid.Thispapermainlyintroducesmulti-terminaltransmissionnetworkfault-location,andselectionofthefaultfeederandthelocationofthefaultpointintheneutralindirectlyearthsystems.S-transformisperformsgoodl

6、ocalizationpropertiesinthetime-frequencydomain,therefore,S-transformisappliedtotheaerialmodalcomponentsofsynchronizedmeasuredvoltagesatalltheterminalstoextracttheNyquistfrequencycomponentsoftransienttravelingwaves.ThemomentcorrespondingtothemaximumcomponentintheNyquistfrequenc

7、ycomponentisexactlytheinitialtravelingwavearrivaltime.UsingthewavevelocitycorrespondingtotheNyquistfrequencycomponentasthecalculationwavevelocity,solvedtheproblemofthewavespeedmismatchthetime.Basedondouble-terminaltravelingwavetheoryandtheresultoftheindentificationtheoryforfau

8、ltsection,thefinalfaultdistancecanbeachieved.Twoprogramsoffau