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《测距式行波距离保护的研究_二_原理方案与仿真试验_董杏丽.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2002年5月10日May10,200253测距式行波距离保护的研究(二)——原理方案与仿真试验112董杏丽,葛耀中,董新洲(1.西安交通大学电气工程学院,陕西省西安市710049;2.清华大学电机系,北京市100084)摘要:根据测距式行波保护的基本原理及各种关键问题的对策,给出了实现测距式行波距离保护完整的原理方案。基于B样条小波的二进小波变换被用来实现行波信号的奇异性检测和消噪。针对测距式行波保护原理本身及各种对策,进行了大量详尽的EMTP仿真。仿真结果证明了测距式行波保护原理、对策及方案的正确性。关键词:输电线路
2、;行波;距离保护;故障测距;小波变换;仿真中图分类号:TM773[2]0引言此每相上的行波分量并不独立。为此,需要首先对行波分量进行相模变换,将三相不独立的相分量转利用行波进行输电线路故障测距的多种原理已换为相互独立的模分量,然后再利用模量行波实现提出50多年,而以A型测距原理为基础的行波距测距式行波距离保护。离保护更是由于能满足距离保护和故障测距的双重[1,2]相模变换可通过Clarke变换或Karenbauer变要求而受到广泛关注。早期行波距离保护由于对换实现。若利用Clarke变换,则有:行波传播理论认识不足,技术
3、水平有限,研究只能停[3]uA2-1-1ua留在基本理论探索阶段。近几年来,随着对行波传1播机理研究的进一步深入[4,5],测距式行波距离保护uB=303-3ub(1)的原理逐渐完善[1]。而小波变换在输电线路行波测u0111uc[4]式中:u距中的应用成果以及微电子技术的迅猛发展,进a,ub,uc分别为输电线路上的三相电压行波一步为测距式行波保护的研究铺平了道路。分量;uA,uB,u0分别为电压行波的A,B,0模分量。文献[1]阐明了测距式行波距离保护的特点,对由文献[1]可知,考虑保护的方向性,测距式行它提出了基本要
4、求,并在此基础上对测距式行波距波距离保护宜采用方向行波实现。因此给出方向行离保护的动作性能进行了全面的分析讨论。指出实波的模量表示为:现距离测量元件、距离保护Ⅰ段和Ⅱ段中存在的技S1A=uA+iAZA术关键问题,提出了有效的对策。为研究开发测距式S1B=uB+iBZB(2)行波距离保护装置奠定了理论基础。S10=u0+i0Z0根据测距式行波距离保护基本原理及文献[1]S2A=uA-iAZA提出的对于各种关键问题的有效对策,本文给出了S2B=uB-iBZB(3)实现测距式行波距离保护完整的原理方案。同时阐S20=u0-i0
5、Z0明了如何利用小波变换实现行波距离保护和故障测式中:S1A,S1B,S10分别为正方向行波的A,B,0模分距技术。EMTP仿真中考虑了依频特性、阻波器等量;S2A,S2B,S20分别为反方向行波的A,B,0模分量;因素的影响,使得仿真结果更接近于实际。大量iA,iB,i0分别为电流行波的A,B,0模分量;ZA,ZB,Z0EMTP仿真表明了原理和方案的实际可行性。分别为A,B,0模量行波对应的波阻抗。1原理方案考虑到模分量中零模分量阻抗高、衰耗常数大、性能不稳定,因此测距式行波距离保护采用线模分1.1三相输电线路上的行波
6、[6]量实现。在三相输电线路中,由于各相之间存在耦合,因1.2测距式行波距离保护的基本原理测距式行波距离保护以行波理论为基础,根据[1,2]收稿日期:2001-10-24。A型测距原理实现。根据文献[1],测距式行波距国家自然科学基金资助项目(59877020,50077011)。离保护通过测量行波在故障点和保护之间传播的时第26卷第9期Vol.26No.954间差确定故障距离,如图1所示。为方便起见,本文的分析均针对被保护线路mn的m端保护。图1行波距离保护原理图图2计算Dmc的流程图Fig.1Principleofd
7、istancerelaybasedFig.2FlowchartofDmccalculationontravellingwaves1.4保护的原理方案由图1(b)可见,由故障点产生的电压(电流)根据文献[1]阐述的测距式行波距离保护原理行波uf(if)以波速v分别向线路两端传播,设第1次和各种问题的对策,以及上述求出的Dmc,图3给出到达m母线的电压行波为u1m,到达的时间为t1m,行了实现测距式行波距离保护的原理流程图。波在m端的反射波u1mr返回故障点,又从故障点反射回线路两端。设行波第2次到达m母线的行波为u2m,到
8、达的时间分别为t2m,则线路mn的m端保护的测量距离可表示为:vDmc=(t2m-t1m)=vtmc(4)2式中:Dmc为m端保护的测量距离;tmc为故障点到m端的传播时间。设m端保护的最终测距结果为Df,则在理想情况下有Df=Dmc。当Df≤DSⅠ时,测距式行波保护Ⅰ段动作,而当DSⅠ
