基于有限PMU的电网故障在线识别算法研究.pdf

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1、第44卷第19期电力系统保护与控制VO1．44No．192016年l0月1日PowerSystemProtectionandContro10ct．1．2016D0I：10．7667／PSPC151853基于有限PMU的电网故障在线识别算法研究童晓阳，王睿晗，王洪彬，连文超(1．西南交通大学电气工程学院，四川成都610031；2．国网重庆市电力公司电力科学研究院，重庆401123)摘要：为了实现有限PMU布局方式下的快速有效电网故障检测，研究了电网故障线路在线识别算法。根据PMU布局将电网划分为多个区域。分析了故障

2、发生时流入故障区域的正序、负序和零序电流明显增大的特性，研究了基于边界PMU的故障区域搜索方法。基于虚拟节点构建了纯故障等值模型及其故障分量电压方程。利用一个区域的各边界节点电气量，构造故障分量电压的超定方程组，采用最小二乘法求解故障线路的故障点位置，准确检测故障区域内的故障线路。IEEE14节点系统上大量仿真实验验证了该算法的有效性，它不受故障位置、故障类型、过渡电阻的影响。仿真实验也表明了采用最小二乘法求解的故障点精度能够满足要求。关键词：电网故障；有限PMU；虚拟节点；在线识别；最小二乘法Onlinedet

3、ectionalgorithmofpowersystemfaultusinglimitedPMUsTONGXiaoyang，WANGRuihan，WANGHongbin，LIANWenchao(1．SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2．StateGridChongqingElectricPowerCo．ElectricPowerResearchInstitute，Chongqing401123

4、，China)Abstract：InordertodetectpowersystemfaultusinglimitedPMUquicklyandefectively,anovelonlinefaultdetectionalgorithmisproposed．ThepowergridisdividedintodiferentzonesbytheplacementstrategyoflimitedPMUs．Thecharacterthatthesummagnitudesofpositive，negativeandze

5、rosequencecurrentsenteringonezoneincreaseevidentlyisanalyzed．Anidentificationmethodoffaultedzoneisgiven．Thepurefaultequivalentmodelisconstructed，aswellasthefaultcomponentvoltageequmionbasedonvirtualnodes．UsingPMUelectricalvariablesfromboundarynodesofthezone，t

6、hefaultcomponentvoltageover-determinedequmionsarederived．Thefaultpositionoffaultedlineisobtainedusingtheleastsquaremethod．Thenfaultlineinfaultedzoneiscorectlydetected．TheefectivenessofproposedalgorithmisillustratedbythesimulationtestsonIEEE14一bussystem．Itisno

7、tafectedbyfaultposition，typeandtransitionresistance．Thefaultpositionaccuracyusingleastsquaremethodcanmeettherequirements．ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51377137)．Keywords：powersystemfault；limitedPMUs；virtualnode；onlinedetectio

8、n；leastsquaremethod号进行广域差动[6-7]。近几年相量测量单元PMU0引言(PhasorMeasurementUnit)发展为电网在线检测故随着电力系统发展，电网结构变得越来越复杂，障研究提供了新信号源[8-13]。出于PMU布置的经济传统后备保护的整定变得困难II_4J，近些年发展的广性考虑，PMU最优配置得到研究¨¨J，有必要研究域后备保护与电网故