高压输电线路单端故障测距新方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第4期继电器Von．34No．42006年2月16日REIAYFeb．16，2006高压输电线路单端故障测距新方法张举，宋振红’，李志雷’，王兴国，唐杰(1．华北电力大学，河北保定071003；2．保定供电公司，河北保定071000)摘要：提出了一种新的单端故障测距的方法，根据故障发生后的故障附加网络，利用单端故障电压电流计算沿线故障电压对距离的导数，然后再求其范数在线路上的分布，根据其分布特点确定故障点的位置，实现测距。仿真证明该新方法具有较高的准确度和稳定性。关键词

2、：输电线路；单端测距；电压分布；ATP仿真中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)044)001-05函数对距离的导数，故障分布电压函数对距离的导数0引言的范数在故障点呈现最大值，基于这种思想，利用单高压输电线路上故障测距方法有很多种，根据端电气量构成了高J玉输电线路故障测距新算法，另外测距所用电气量来分可以分为两类：一类是基于线对新算法进行‘TATP仿真，仿真表明该方法有较高路单端的电压、电流等故障信息构成的单端测距；另的测距精度，而且不受过渡电阻、故障类型等因素的一类根据线路双端故障信

3、息构成的双端测距。双端影响，且没有测距死区。测距不需要判断故障的类型，不受过渡电阻和对端1测距的基本原理馈入电流的影响，无需考虑故障边界条件和系统运行方式的变化，从原理上可达到精确测距，但采用双1．1输电线路故障测距模型端信息测距存在着两端数据采样不同步的问题，即使采用GPS同步采样技术，考虑硬件延时、采样率差别等因素引入的误差，也很难得到完全同步的数C——一⋯工—————————————J6——————————一—————_J()据；而基于不同步采样数据的双端算法，恰好弥补了这一缺陷，具有较大的工程实用价值，但面临着求解}

4、==兰±：，I复杂，可能出现伪根等问题；而单端信息测距的方法图1输电线路分布参数模型Fig．1Distributedparametersmodeloftransmissionnine原理简单，不受通信技术条件的限制，因此准确的单端测距算法成为研究者追求的目标。图1为单相均匀传输线路，电压电流的参考方单端测距原理可以分为两类，一类是利用工频向如图所示，当已知始端电压和电流时，距始端处量测距原理，线路采用集中参数模型，该方法受过渡的电压和电流分别为：电阻、系统运行方式等因素的影响较大；另一类是利U1cosh(Tx)一z』lsin

5、h(Tx)(1)用暂态行波测距原理，此原理应用分布参数模型，不=，Icash()一U／Z．sinh(Tx)(2)受过渡电阻、系统运行方式等因素的影响，但可靠性当已知终端电压电流时，距始端处的电电流为差，而且存在较大的故障测距死区，当故障点离测量=U2cash[(z—)]+zsinh[(1一)](3)点很近或者故障初始角接近于0。时，测距将失败。L=I2cosh[(z—)]+／Zsinh[(z—)](4)近来，有人提出了利用双端电压电流量计算沿线路电两端的电压电流的关系为：压分布的测距方法，故障后，沿线路分布的两端电压Ul=U

6、2cash(Tx)+z，2sinh(Tx)(5)在故障点处有交点，利用此交点实现测距；而只用单，l=l：cosh(Tx)+U2／Zsinh(Tx)(6)端电气量求得的故障电压分布，只有在故障点以前是式(1)一(6)中，传输线路传播参数=(，+jz)·真实的，在故障点以后求得的故障电压是虚假的。~，／(g+jc)=at+；波阻抗Z=本文提出了一种新的单端故障测距的方法，利用(r+jz)／(g+jc)；其中：r、f、g、c分别为线路单端测量的故障电压电流计算故障电压沿线路分布维普资讯http://www.cqvip.com2继电

7、器单位长度电阻、电感、电导、电容；令cosh(Tx)=前行波为F反行波为B=u一F线路上任一点距离母线M为处的故障电压为：；siI1l1()=，Fxg=AxFg=e一Fg：当≤D时：u=——————=————————————一(I7，)J口g=A口mg=e-YXBmg10)些(8)=(F+B)／2当>D时：定义前行波F=U+Z，；反行波B=U—z，；令A=Fg=e-~XFg=e-y(x-B)Fk==e一’‘一。[uk+e～根据式(7)可得出：F=AF。；B=A’B。。，z(一，k)]=AF一e-?(x-D)Z，kg(11)1

8、．2故障附加网络Bg=e口g=ey(X-1))Bkg2e[uk—Z(，k一／ks)]=AF一e?(x-D)Z。，kg(12)=(+B)／2(13)图2双电源供电系统因为电流，的值是未知的，因此不可能由UFig．2Fauhsinglephasetransmission和，计算出全线的真实电压