输电线路自适应继电保护及故障测距的研究

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1、j劳戈鱼天学SHANQHAlJI．Ao0NGUNIv兰FlSITY博士学位论文DoCToRALDlS5ERTATI()N论文题目!!÷、I二’、路fj；_：，：，_J，-ijK寺’“．故绅j11JE：琦研氕：学社专业⋯皇l三?j。t蔓．．÷?作者姓名。r_n指导教师⋯⋯一州叫1．廿答辩日期2“j_j一输电线路自适应继电保护及故障测距的研究摘要超高压输电线路担负着传送电能的重要任务，其故障直接威胁到电力系统的安全运行，国内外都发生过由予输电线路故障而诱发的电力系统瓦解凄故。为了减少输电线路短路故障对电力系统的危害，应该迅速将发生短路的部分与系统其它部分隔

2、离；为了尽快恢复输电线路的输送电，应该准确，快速寻找故障点，并及时排除故障。本文针对输电线路的故障特点，实现基于小波模糊神经网络的自适应输电线路的保护；充分利用放障后不同频段上的信息，构成基于暂态能萋的输电线路的自适应继电保护。利用输电线路故障前后的双端数据，实时获取两端系统阻抗并进行故障测距，测距精度不受两端系统运行方式的影响，数据不需要同步，也不存在伪根的判别问题：利用PMU测量到的相角及线路正常运行时的电压、电流，在线求取输电线路的参数，实现输电线路的故障测距对系统运行方式和线路参数的自适应性。本文的主要成果可归纳如下：·首次提出了基于小波模糊神

3、经网络的输电线路自适应保护方案。在分析电力系统输电线路故障特点的基础上，绘出了小波模糊神经网络模型和算法。利用离散小波变换得到任意尺度上的故障信息并将不同尺度上的故障信息输入到模糊神经网络中进行训练，利用模糊神经网络的反模糊化过程，得到基于模糊神经网络的故障点识别的结果，以构成自适应的输电线路的保护。·曹次提如了基于暂态能量的输电线路的自适应保护方案。对于单回线，利用母线上的杂散电容吸收高频分量的特点，构成了能够准确区分区内，区外故障的基于暂态能量的自适应速动保护。保护的灵敏度不受过渡电阻，故障类型，负荷电流，系统的运行方式等因素的影响。对于同杆双回线

4、，结合同杆双回线的横差电流和模量电流的概念，酋次提如了基予横差模萎电流暂态能量的自适应保护方案。·首次提出基于在线计算等值系统阻抗和线路双端故障录波信息的自适应测距算法。利用故障前后的数据，实时地求取输电线路发生故障时的两端的系统阻抗，利用反映了输电线路的实际的运行方式的系统阻抗进行故障测距，线路两端数据不必同步，且灏距精度不受过渡电阻，故障类型，负荷电流等因素的影响。仿真结果和实际数据的验证都表明新算法有很高的精度(1％左右)，具有很强的实用价值，华东电力局已经使用该软件进行双端输电线路的故障’测距，用户反映很好。·首次提出了基于六序故障分量的同杆双

5、回线自适应测距算法。在分析了同杆双回线的特点后，通过对线路两回线电压、电流的六序分量变换巧妙地考虑了两回线之间的互感问题；在六序故障分量网络中，线路两端电流故障分量有效值之比仍然只是线路阻抗、两端系统阻抗和故障点距离的函数，因此通过简单的测距方程即可求出故障距离。大量仿真结果表明，该方法可以准确的实现同杆双回线故障测距，具有很强的实用前景。·提出了基于在线输电线路参数计算的故障测距方法。电力公司提供的参数是非常理想化的，实际的线路参数是随着环境条件和系统运行情况的变化而不同的，存在着不确定性，忽略此影响会给测距结果带来较大的误差。本文利用PMU在线监测

6、输电线路状态，从而在线计算输电线路的参数并用于故障测距，该测距算法在实现双端系统电抗的在线求解的基础上，利用在线求解的线路参数完全实现线路故障测距对系统参数变化的自适应性。关键词：输电线路，小波分析，模糊神经网络，暂态能量，自适应保护，模量电流，横差差动，同杆双回线，相量测量单元(PMu)，T型支路，自适应故障测距STUDYOFADAP’嗣ⅣERELAYP]RoTECTloNANDFAUIJLoC枷ONFoR田RANSMISSIoNL"叮ESABSTRACTTheEHVtransmissionlineisresponsibleforthedistrib

7、utionofthepowerenergy．Thefaultofthetransmi鹳ionlineinfluencesthesafeoperationofthepowersystem。Inordertoreducethehazardtothepowersysteminducedbytheshortcircuit，isolatingthefaultedtransmissionlineassoonaspossibleisemployedtoassurethesaferunningofthepowersystem、Inordertorestorethepo

8、wertransferringofthetransmissionline，findingthe