基于行波自然频率的故障测距方法适应性分析.pdf

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1、第25卷第1期电力科学与技术学报VoI．25N0．12010年3月JOURNALOFELECTRICPOWERSCIENCEANDTECHNOLOGYMar．2010基于行波自然频率的故障测距方法适应性分析何正友，邬林勇，李小鹏，夏璐璐，钱清泉(西南交通大学电气工程学院，四川成都61OO31)摘要：基于行波自然频率的输电线路故障测距方法利用故障行波自然频率的主成分进行精确故障测距，不依赖行波波头的识别．而实际电力系统中复杂的母线结构或者架空线一电缆混合线路波阻抗不连续，都可能影响故障行波自然频率主成分的精确提取．为此，研究了不同线路型式下故障行波频谱的识别方法，分析了影响自然频

2、率精确提取的相关因素，讨论了电缆线路及架空线一电缆混合线路的自然频率提取方法；并仿真分析验证了该故障测距方法的适应性和精确性．关键词：自然频率；母线结构；故障测距；行波中图分类号：TM773文献标识码：A文章编号：1673．9140(2010)01—0035—08ApplicabilityanalysisfortravellingwavenaturalfrequenciesbasedfaultslocationmethodHEZheng—you，WULin-yong，LIXiao—peng，XIALu—lu，QIANQing—quan(CollegeofElectricalEn

3、gineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Travellingwavenaturalfrequenciesbasedfaultslocationmathodhasgoodaccuracywithoutidentifyingthewavefront．Thekeytothismethodisextractingthedominantfrequencycorrectly．Thedominantfrequencyextractionmaybeinfluencedbythecomplexbusba

4、rconfigu—rationsandtheimpedancediscontinuityoftheoverheadlinescombinedwithcablesinthepowersystems．Takingtheseproblemsintoaccounttheidentificationoffaulttravellingwavesunderdifferentlinetypesisproposedinthispaper．Thefactorswhichdisturbthenaturalfrequenciesextractionarediscussed．Meanwhiletheme

5、thodadaptabilitytocablelinesandmixedlinesisvali—dated．Theaccuracyofextractingthedominantfrequencyisstudiedbycalculatingthefaultdis—tancewiththesimulationsresults．Keywords：naturalfrequencies；busbarconfigurations；faultlocation；travelingwave高压和超高压输电线路穿越地形复杂、气候多变的地区时，很容易导致故障的发生．故障发生后，收稿日期：2009—1

6、2-06基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金(2008061300O4)通讯作者：何正友(1970一)，男，博士，教授，博士生导师，主要从事小波分析在电力系统故障分析中的应用、新型继电保护原理以及配网综合自动化等的研究；E-mail：hezy@home．s喇tu．edu．ca36电力科学与技术学报2010年3月准确迅速地定位故障可以大大节省巡线的工作量并使系统恢复供电时间缩短，从而达到提高电力系统稳定性、降低运行成本的目的，具有显著的社会效益和经济效益．故障测距是线路保护的重要组成部分，图1系统模型近年来行波法以其良好的精度被广泛应用]．Figure1Powersystem

7、smodel行波故障测距的一个主要困难是对行波波头的正确识别．不同的母线结构对行波波形会产生影响[3]．为提高行波波头识别能力，提出使用互相关函数法对故障后的电流电压信号进行处理[4]，但其趔馨参考波头数据窗长度选取的问题不能得到解决[6]，许多学者利用模极大值和小波变换以期获得更好的识别效果，但这些方法仍然不够成熟[．文献[1O]提出利用故障行波自然频率从频域的，，H角度进行故障距离计算．此方法避免了识别故障波图2三相短路时a模行波电流信号频谱头，不需要考虑行波的波头形状，即使在波头上升率