输电线路双端行波故障测距新算法的仿真研究

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1、ISSN1008-9446CN13-1265/TE输电线路双端行波故障测距新算法的仿真研究王升花，刘海波（承檢石油高等专科学校电气与电子系，河北承徳067000）摘要：席規双瑞行波故障测距原理简单，但受行波波速不确定因素的影响•容易岀现较大的定位误差。在常規双熄行波故障测距匪理的基础上，推导出一种不受波速影响的双端行波故障测距新算法。Matlab仿真结果喩证了该算法具有较高的定位精度。关■词：故險测距：行放；输电戋路中图分类号:TM726文駅标识码：B文章編号：1008-9446（2009）03X）044-05NewFaultLocationAlgorithmBase

2、donDoubleTerminalTravelingWaveforTransmissionLinesWANGSheng-hua,LIUHai-bo（DepartmentofElectricalandElectronicEngineering,ChengdePetroleumCollege,Chengde067000,Hebei,China）Abstract：Thedoubleterminalfaultlocationmethodoftravelingwavesissimple,buttheresultisnotaccurateenough9whichiscausedb

3、ytheuncertaintyofwavespeed.Basedontheconventionaldoubleterminalfaultlocationmethod,adoubleterminalfaultlocationmethodavoidingwavespeedinfluenceispresented・Thesimulationresultssuggestthatithashighaccuracy.Keywords:faultlocation；tvavelingwave；tvausmisionlike对于输电线路故障测距方法的探索一直受到人们的重视，目前国内外故

4、障测距理论的研究方法主要分为故障分析法与行波法。行波法故障测距的可靠性和精度不受线路类型、故障电阻及两侧系统的影响，在理论上有其优越性。本文在输电线路双端行波故障测距原理的基础上，推导出一种不受波速影响的双端行波故障测距算法，有效解决了由于行波波速的不确定因素对故障测距精度的影响。1双端行波故障测距原理及存在的问题1.1双端行波故陣测距原理M£FN图1双端法故障暂杰行波传播路线利用故障初始行波浪涌到达线路两端母线时的绝对时间（通过GPS实现时钟同步）之差值计算故障点到线路两端母线之间的距离⑴。设故障发生在I时刻，由故障点产生的初始行波到达两侧母线的收積日期:2009-

5、03-31作者简介：王升花（1979-）,女，陕西长安人，承徳石油髙等专科学校电气与电子系助教，硕士研究生，主要从事电力系统自动化教学与研究工作。时间分别为/■、/.,则故障距离可由下式计算"・(1)式中％■、*■为故障点距母线M和N的距离;/是故障线路长度。1.2双端行波故踐测距存在的问题由双端法行波故障测距原理可知，在获得行波到达时间之后，必须结合波速才能得到故障位置。在以往的实用中，波速是一个不确定的最，为便于计算，往往认为不论在什么情况下，都取某一个接近光速c的值进行故障位置计算。但在不同文献中，波速取值从0.936c(11kV)-0.987c(500kV),

6、差异较大⑵。显然波速取值的不确定将会大大影响行波故障测距的准确性。通过理论分析可知，行波的波速表达式为“4(l,c分别为单位长度导线的电感、电容值)，即在不同的线路结构中，波速是不同的。/LC对于同一线路，在不同时刻，其参数也是有变化的，所以用某一个接近光速的值反映波速是不准确的。2双端行波故障测距新算法考虑M、N端测量点感受到的3个波头，根据小波变换模极大值理论，可以根据小波变换模极大值的幅值和极性判断波头是来自于对端母线还是故障点的反射波。设线路全长为人故障点F距M端距离为珀以耳为故障初始行波到达M端母线的时刻，为故障点反射波到达M端母线的时刻，为故障初始行波到达

7、N瑞母线的时刻，r0为故障发生的绝对时刻，如图2所示。0图2不受波速影响的双端行波故障测距方法行波网格图⑵(3)联立方程:V(f2~10)求解得=(3林■—)々«=(G-t

8、)//2(tj+t2)此时式中不含波速，可以消除波速的影响。3仿真算例为验证不受波速彫响的行波故障测距新方法对提高故障测距精度的有效性，用Matlab的电力系统仿真工具箱(SimPowerSystem)对输电线路的单相故障、两相故障、三相故障，就不同故障距离情况进行仿真⑶。仿真的电力系统结构如图3所示，线路为三相50Hz输电线路，电压等级750kV,线路结构参数为:7?,=0.0