赵黎[1]2003年在《新型故障测距装置方案研究》文中认为故障测距装置对于保证电力系统安全、经济运行的一种是非常重要的。快速准确地找到输电线路故障点，不仅有助于及时修复故障线路，确保整个电网的安全稳定运行，减少因输电线路故障带来的经济损失，而且能大量节省巡线的人力和物力。基于此，研制一种能记录全部故障信息的新型故障测距装置是非常必要的。论文围绕新型故障测距装置的研制和开发，系统地展开了全面录取故障信息，精确、可靠的故障测距技术研究工作。1．提出了准确、可靠的输电线路故障测距技术实现方案。其主要内容是：利用所记录的工频故障信息和阻抗法粗略计算故障位置，再利用所记录的暂态行波电流精确定位故障点，二者通过GPS时间同步单元进行时间同步，从根本上解决输电线路故障测距问题。2．提出了高精度故障测距装置的软硬件实施方案。硬件方案的主要特点是设计了暂态量采集系统，软件方案的主要特点是设计了暂态信号的分析平台并实现了组合故障测距算法。研究结果表明：论文所提出的新型故障测距装置方案对于电力系统的安全经济运行是十分重要的.快速精确地确定故障点,不仅可以提供稳定储备,而且可以减少损失。围绕该方案所采用的技术都是经过检验的、是切实可行的。
杨荣华[2]2015年在《新型输电线路行波故障测距装置研究》文中认为在国内外,随着电力工业的发展,尤其是在超高压输电线路的建设和使用,行波测距装置已经成为传输线路中的一个重要组成部分。行波测距装置为进行故障快速准确地定位的应用提供了一种有效的方法,以减少由于停电引起的经济损失。因此有必要对行波测距装置进一步的研究。故障包括永久性故障瞬时性故障。在这些故障中瞬时故障的居多,对于瞬时性故障,为了区分是线路绝缘子老化还是由于风吹树枝摆动还是由于雷击过电压照成的影响,并发现故障隐患及时和有效地采取措施,避免发生意外再次发生,我们要快速准确的找到故障点的位置。行波测距法不受互感器饱和的影响而且定位精度高,能很好的满足电力工作人员的工作需求已经在高压输电线路行波测距中得到很好的应用。行波测距通过对故障点反射来的初始行波浪涌到达时刻和行波在架空线中的传播速度对应行波测距原理判断故障区间,随着超高速数据采集单元的不断完善,T-GPS时钟单元的应用行波测距装置测距精度越来越高。本文根据先前的经验提出了新型行波测距装置。首先总结了行波测距装置的主要工作原理,根据单双端测距原理的局限性并提出了一种组合行波测距的方案。根据实际运行经验我们对于行波测距装置中行波信号提取、超高速数据采集存储、行波信号到达时刻准确标定等关键的技术给出了详尽的介绍。并对行波测距装置的关键单元在硬件／软件两方面给出了详细的分析。针对行波信号分析过程中行波波头受传遍影响无法找出准确到达时刻的问题,本文将小波变换引入其中很好的解决这一问题,并在后面仿真环节给出了很好的验证。
赵锋荣[3]2003年在《高压输电线路新型故障测距装置的研究》文中提出目前高压输电线路故障测距方法主要分为两类：行波法和故障分析法。行波法测距的优点是精度高，但对近区故障或电流过零附近时刻发生的故障存在测距死区。故障分析法由于受线路类型、过渡电阻、两端系统的影响测距精度较差，但故障分析法不存在测距死区，尤其对近区故障的测距较为准确。理论和实践都已表明，行波法与故障分析法具有互补性，单独运行很难满足系统的要求。 本文设计了一套高压输电线路新型故障测距装置，同时为行波法和故障分析法的实现提供了硬件支持。该测距装置采用专门设计的高速采样单元捕获暂态电流行波信号，用全球定位系统（GPS）为线路两端提供精度高达1μs的统一时标，用小波变换理论识别暂态电流行波波头信息，从而可以实现高精度的双端行波法测距（150m）。同时，线路两端的测距装置利用GPS的同步秒脉冲信号（1PPS）控制各自的中速采样处理单元对线路的电压、电流信号进行同步采样，用这些同步采集到的数据还可以实现精确的双端稳态法测距。本文作者还以高性能的数字信号处理器（DSP）为CPU设计了测距装置的中速采样处理单元，该处理单元一方面可以实现线路电流电压信号的同步数据采集，另一方面可以完成测距装置的故障启动和故障选线任务。中速采样处理单元具有ISA总线接口，可以与工业PC机构成前后台机结构，通过增加其数目就可以实现对多回输电线路的故障测距。 另外，双端法测距是建立在双端通信的基础之上的。本测距装置通过调制解调器（MODEM）实现双端数据的远距离互传。为了使测距装置能够在不需要工作人员干预的情况下完成包括双端通信在内的整个测距过程，本文作者编写了具有自动拨号/应答功能的MODEM通信程序
钟庭剑[4]2007年在《基于行波法输电线路故障测距的研究及其实现方案》文中研究表明本文首先全面地介绍了故障测距在国内外发展历程和研究现状。根据各测距算法采用的原理不同，将现有的各种测距算法分为行波法、阻抗法、故障分析法以及智能法，然后逐类对各种算法的理论基础和应用条件上进行了分析、对比和讨论，并在此基础上总结得出了各测距算法的优点及存在的问题，指出了每种测距算法的适用范围和应用局限性。其次设计了一套高压输电线路新型故障测距装置，该测距装置采用专门设计的高速采样单元捕获暂态电流行波信号，采用全球定位系统GPS为线路两端提供精度高达1μs的统一时标，小波变换理论识别暂态电流行波波头信息，从而可实现高精度的双端行波法测距。同时，线路两端的测距装置利用GPS的同步秒脉冲信号1PPS控制各自的中速采样处理单元，对线路的电压和电流信号进行同步采样。此外，采用这些同步采集到的数据，还可实现精确的双端稳态法测距。本课题将迅速发展并被广泛应用的一种新技术—数字信号处理技术应用其中，采用了TI公司生产的TMS320C5410数字信号处理芯片，以满足系统快速进行数据处理的要求，通过对可编程逻辑芯片的逻辑选择来有效和有序地控制系统各个模块运行的工作状态。当输电线路发生故障时，启动系统，测得故障点位置，并将故障点的数据通过RS-232串行端口上传到PC机。为了验证本论文提出的故障定位方法的可行性，通过现场的试验，其结果说明本系统的实验方案确实可行。
张宏[5]2013年在《GIS终端高压电缆故障在线行波测距研究》文中研究指明随着城市的高速发展，高压电缆已成为城市电网的重要组成部分。当电缆突发故障时，能否快速进行故障定位电缆直接了影响城市电网的供电可靠性。鉴于离线行波测距方法难以满足GIS终端护套交叉互联电缆故障测距的要求，本文重点研究了GIS终端高压电缆的在线行波测距方法并设计了GIS终端高压电缆的故障测距装置。结合高压电缆线路运行的实际情况，本文首先建立了简化的电缆模型，计算了叁相高压电缆线路与频率相关的导纳矩阵和阻抗矩阵，并根据仿真适用性的不同，分别采用ATP/EMTP和PSCAD/EMTDC中参数与频率相关的电缆模型开展仿真研究。为了探讨GIS终端护套交叉互联电缆的故障测距方法，本文利用高压电缆的导纳矩阵和阻抗矩阵及其相应的波动方程研究了行波在护套交叉互联电缆上的传输特性，采用相模变换理论分析了电缆故障行波传播过程中各个模量的传播特性，并总结了电流行波沿电缆线路传播时的折射与反射规律。在分析护套交叉互联电缆故障在线行波测距的技术难点后，本文考虑电流行波的传播特性和GIS的特殊要求后，提出了故障行波信号的采集方法并对故障测距信号进行了优化。采用多尺度小波分析方法对故障测距信号进行分析后，以基于VTL的行波识别方法识别了故障行波波头，在提出基于双端反射波的新型测距算法后，制定了故障测距的综合策略，并研究了故障发生时刻、故障点位置及母线接线方式等故障测距影响因素。最后，根据GIS终端护套交叉互联电缆故障测距的研究成果，本文设计了一套具有高速同步功能的故障测距装置。该装置采用基于Rogowski线圈原理的电流传感器传变电流行波信号，以FPGA和高精度GPS为核心的基于CPCI总线的高速同步数据采集板卡实现数据高速同步采集，并根据本文提出的故障在线行波测距综合策略设计了该装置的软件系统。另外，该装置还利用了基于相电流差突变原理的故障启动元件实现装置的软件触发。
徐敏[6]2014年在《直流线路继电保护解析分析方法与新型保护原理研究》文中指出直流线路是直流输电系统的核心元件之一，长期以来一直存在故障率高、保护正确动作率低的问题，给直流输电系统以及整个电网的安全稳定运行带来重大影响。一方面，与传统交流继电保护不同，直流线路保护与直流控制强相关，并且受行波色散、边界条件等影响，尚未建立完备的分析方法体系。目前，直流线路保护分析主要基于数值仿真采用反复试验的研究模式进行，保护动作边界、关键因素作用机理等淹没于海量的数值仿真之中，不利于保护动作性能的评估与优化。另一方面，直流线路保护存在固有性能缺陷，主保护易受过渡电阻影响、后备保护动作延时过长，大量的高阻接地故障由控制系统动作造成直流闭锁。本文密切结合我国直流输电工程安全稳定的重大需求，在直流线路故障计算与保护分析的解析方法、直流线路新型保护原理等方面展开研究。本文主要工作包括：（1）提出了直流输电系统线路故障的解析计算方法。在分析直流输电系统线路故障暂态过程的基础上，推导了单极和双极直流输电系统的线路故障解析模型。由于直流线路参数的频变特性、直流控制作用的强非线性，难以对直流线路故障解析模型进行精确的时域求解。因此，研究了故障行波的衰减和畸变特征，提出采用惯性环节对解析模型中的行波色散进行等值；研究了直流控制对线路故障的响应规律，提出采用比例积分环节对解析模型中直流控制进行等值。基于行波色散和直流控制等值，对直流线路末端短路、平波电抗器阀侧短路等典型故障情况下的故障电气量进行时域解析，并与数值仿真结果进行比对，验证了解析计算方法的有效性。（2）提出了直流线路保护的解析分析方法。基于直流线路故障时域解析，分析了直流线路保护的实现原理，推导得到了保护特征量的时域解析函数。在区外故障情况下，求取解析函数的最大值，得到保护特征量的区外边界；在区内故障情况下，通过对解析函数与给定宽度标尺进行对标，得到保护特征量的区内边界。基于保护特征量变化边界，通过引入可靠系数、灵敏系数等，提出了行波保护的电压变化率判据、电压变化量判据、电流变化量判据的整定计算方法。对南方电网直流输电系统的线路保护进行了整定计算，并与实际工程定值进行比对，实现了保护动作性能的定量评估。（3）提出了基于高频采样的新型直流线路行波保护方案，通过提高保护采样频率充分利用暂态故障信息构成保护判据保证了保护的灵敏性，采用行波保护的电压变化率理念以保证保护的速动性。提出了检测电流首峰值时间的直流线路保护新原理，将易受过渡电阻影响的电气量检测问题转换为不易受过渡电阻影响的时间检测问题从而提高保护的灵敏性，仅在线路末端故障时需要对端信息保证了保护的速动性。本文的新型直流线路保护方案有效解决直流线路保护速动性和灵敏性的矛盾，（4）为解决直流线路行波测距中波速选择带来的测距结果精确度较低、对运行工况和故障条件适应性差的问题，提出了基于宽频信息的直流线路故障测距方案。研究了故障行波变波速特性与宽频故障信息、故障特征之间的内在联系，提出了基于宽频故障信息的行波测距变波速处理方案，有效提高了现有测距算法的测距精度。将该方案与模量传输时间差原理相结合，提出了无需检测故障行波第二波头的新型单端测距算法。将基于宽频信息的故障测距方案应用于天广直流输电系统线路故障测距之中，测距结果验证了所提方法的有效性和实用性。本文得到国家高技术研究发展计划项目（“863计划”）（项目编号：2012AA050209）以及国家自然科学基金项目（项目编号：51077055）的资助。部分研究成果已经南方电网实际直流工程中得到应用，并获得南方电网公司科学技术进步二等奖，取得了良好的技术和经济效益，验证了本文工作的正确性和有效性。
刘永浩[7]2012年在《考虑行波色散效应的高压直流输电线路故障定位研究》文中认为直流输电线路发生故障后，精确的故障定位对迅速排除故障以及防止故障的再次发生具有重要意义。行波测距是高压直流输电系统普遍采用的线路故障定位技术，其精确度主要取决于行波波头检测和行波波速的选择，故障行波的传播特性对测距结果的准确性以及鲁棒性具有重要影响。针对目前直流行波故障测距精确度较低、对运行工况和故障条件适应性差的问题，本文首先从直流行波的解析表达式入手，深入分析了由于色散特性和衰减特性所造成的直流故障行波波头畸变特性和波速的变化特性，并揭示了其对行波测距的影响机理，为提高行波测距的精度提供理论基础。进一步，深入研究了测距系统分辨率、频带限宽、采样率等因素对波速变化特性的影响，给出了在目前硬件条件下故障测距计算中变波速的处理方法。另一方面，通过小波奇异性理论的引入，对故障波头的检测与准确定位展开研究，并评估其对测距精度的影响。在上述研究的基础上，本文提出了基于波速寻优的直流行波故障测距新算法，并以天广参数直流线路为基础，在EMTDC仿真环境下，对新算法在不同运行工况下的整体性能进行仿真分析。仿真结果表明，新算法的测距精度高，且对故障距离具有良好的适应能力，对过渡电阻具有良好的鲁棒性。最后，本文对新算法应用到实际直流工程中所面临的问题进行了全面分析，评估了相关因素对算法测距精度的影响，并给出了相应的解决方案，为所提算法的实际工程应用提供理论指导。
李鹏[8]2002年在《利用双端不同步数据的架空线路故障测距装置的研究》文中进行了进一步梳理高压输电线路发生故障时，及时准确地测量出故障位置有利于快速排除故障、恢复供电，因此，故障测距对电力系统安全可靠运行有重要意义。本文进行了高压架空线路故障测距装置的研究，设计制作了一台故障测距装置，设计了信号的传感器和数据采集部分，采用工控机控制数据采集卡进行数据采集和分析。分析比较了现有的各类测距算法，给出了一种新的不需要数据同步的双端测距算法，利用故障前数据校正故障后两端数据的不同步角差。同时为了满足某些需要，测距装置也提供单端测距功能。通过ATP仿真，算法有很好的测距精度。分析了现有的一些保护滤波算法，改进了现有故障录波和测距装置的故障录波启动和测距基波提取采用单一算法的方法。故障录波启动采用全波傅立叶差分算法，以满足启动实时性要求，测距所需基波的提取采用最小二乘法，适应其精度要求高而实时性无要求的特点。采用Delphi 5.0环境编程，完成工控机对数据采集卡的控制，实时监测、显示电压电流波形，故障时启动录波，进行故障测距，建立了故障数据库，使测距装置成为一个完整系统。
陈仕龙, 张杰, 毕贵红, 谢佳伟, 束洪春[9]2014年在《一种基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路故障测距方法》文中提出直流输电线路故障时,高频故障暂态信号将沿线路向两端传播,线路对故障暂态信号高频分量有衰减作用。研究双极特高压直流输电线路频率特性,得到特高压直流输电线路对高频量有衰减作用,线路越长,衰减作用越剧烈的结论。研究基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路单端故障测距原理,推导出故障点距测距装置安装点的距离公式,得到基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路单端故障测距原理难以准确实现直流输电点线路故障测距的结论。研究基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路双端故障测距原理,推导出故障点距测距装置安装点的距离公式,提出频带衰减概念,推导出基于频带衰减的故障距离计算公式。建立云广特高压直流输电系统实际参数仿真模型,对提出的基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路双端故障测距原理进行仿真验证,仿真测距结果有较高的准确度。
刘慧海, 张晓莉, 姜博, 艾淑云, 田秋松[10]2015年在《行波故障测距装置的检测与评价》文中研究指明为了开展行波故障测距装置型式试验,分析了输电线路行波故障测距装置的相关标准,提出了装置的检测项目。针对行波故障测距精度主要影响因素,建立了行波故障测距装置功能和性能测试系统,并通过测试实例,详细介绍了仿真模型建立及故障的设置方法。试验结果证明了测试方法的有效性和实用性。最后依据DL/T 357-2010标准,在多年设备检测的基础上,提出行波测距装置评价体系,对装置的软件与硬件综合性能进行评判,提出装置应用范围,为工程设备选型提供技术依据和保证。
参考文献：
[1]. 新型故障测距装置方案研究[D]. 赵黎. 哈尔滨理工大学. 2003
[2]. 新型输电线路行波故障测距装置研究[D]. 杨荣华. 山东大学. 2015
[3]. 高压输电线路新型故障测距装置的研究[D]. 赵锋荣. 重庆大学. 2003
[4]. 基于行波法输电线路故障测距的研究及其实现方案[D]. 钟庭剑. 南昌大学. 2007
[5]. GIS终端高压电缆故障在线行波测距研究[D]. 张宏. 华南理工大学. 2013
[6]. 直流线路继电保护解析分析方法与新型保护原理研究[D]. 徐敏. 华南理工大学. 2014
[7]. 考虑行波色散效应的高压直流输电线路故障定位研究[D]. 刘永浩. 华南理工大学. 2012
[8]. 利用双端不同步数据的架空线路故障测距装置的研究[D]. 李鹏. 华北电力（北京）大学. 2002
[9]. 一种基于高频量衰减特性的特高压直流输电线路故障测距方法[J]. 陈仕龙, 张杰, 毕贵红, 谢佳伟, 束洪春. 电力系统保护与控制. 2014
[10]. 行波故障测距装置的检测与评价[J]. 刘慧海, 张晓莉, 姜博, 艾淑云, 田秋松. 电力系统保护与控制. 2015