基于故障电弧方波曲线相似度的输电线路单端故障测距时域算法.pdf

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1、第40卷第23期电力系统保护与控制V_01．40No．232012年12月1日PowerSystemProtectionandControlDec．1，2012基于故障电弧方波曲线相似度的输电线路单端故障测距时域算法王钢，徐子利1,2，梁远升，龚超(1．华南理工大学电力学院，广东广州510640；2．广东电网公司佛山供电局，广东佛山528000)摘要：输电线路发生的故障大多是瞬时性故障，瞬时性故障的暂态电弧电压特性为单端故障测距的实现提供可能。基于Mayr电弧模型对故障电弧的暂态特性进行分析，指出故障相电弧故障点的时域暂态方波曲线特征；为将故障电弧特性应用于单端故障测距，提出了输电线路沿线

2、电压的方波曲线相似度评价指标。在此基础上，基于Bergeron输电线路时域传输方程，利用测量端电气量，推算输电线路沿线观测点故障相的瞬时计算电压，并对沿线各观测点的故障相计算电压进行方波曲线相似度评价，通过比较各观测点的相似度指标选取故障点最后，基于ATP／EMTP建立输电线路故障仿真模型，通过大量的仿真分析验证所提方法的正确性关键词：故障测距；单端法；时域法；电弧特性Singleterminaltimedomainfaultlocationmethodbasedonthesimilarityofsquarewavef0raregroundingfaultWANGGang，XUZi·li一

3、，LIANGYuan-sheng，GONGChao(1．SchoolofElectricPower,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640，China；2．FoshanPowerSupplyBureauofGuangdongPowerGridCompany,Foshan528000，China)Abstract：Transmissionlinesaresubjecttofaul~，andmostofthemaretemporaryfaults．Thetransientvoltagecharacteristicsoftemporary

4、faultsprovideanewwaytodealwiththesingleterminalfaultlocationmethod．BasedontheMayralemodel，thispaperanalyzesthetransientcharacteristicsofarcgroundingfaultandproposesthesimilarityofsquarewaveforarcgroundingfault．Then，basedontheBergerontransmissionlinetimedomainequations，thispaperconstructsthetimedom

5、ainequationsofvoltagealongatransmissionlinebasedonsingleterminaldata．Combiningwiththeproposedsimilarityofsquarewavemethod，thesingleterminaltimedomainfaultlocationmethodforarCgroundingfaultisproposed．Finally,basedontheATP／EMTP,thetransmissionlinefaultsimulationmodelisconstructed．Andalargeamountofsi

6、mulationisusedtoverifytheproposedfaultlocationmethod．Keywords：faultlocation；singleterminal；timedomainmethod；arccharacteristics中图分类号：TM930．9文献标识码：A文章编号：1674—3415(2012)23．0109．05方法不依赖于线路对端信息，无双端数据不同步的0引言问题，尤其适用于联系两个不同管辖区域系统的输据统计，输电线路上有80％以上的故障都是瞬电线路；但传统的单端故障测距法不可避免过渡电时性故障。当输电线路发生瞬时性故障，随着故障阻造成的误差l”。然

7、而，瞬时性故障电弧特性为单点电弧的熄灭，故障点将消失，对巡线人员排查绝端故障测距的实现提供了可能性。缘隐患带来更大的困难。可见，对于瞬时性故障，高压输电线路的故障电弧是一个复杂的非线故障测距的准确性非常重要。另外，单端故障测距性时变过程，受到空气热导率、电弧长度、形状、辐射情况、对流情况和交流外回路参数的影响，其基金项目：粤港关键领域重点突破项目(2OO9A0913OO011)；等效电阻也是非线性变化的【21。现有的电弧