基于電壓行波的輸電線單端電氣量測距原理的研究.pdf

1、高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的命脈,它擔(dān)負著電能傳輸?shù)闹厝?同時,它又是電力系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的環(huán)節(jié).因此如果能夠快速、準(zhǔn)確地進行故障定位,就可以從技術(shù)上保證電網(wǎng)的安全運行,具有巨大的社會和經(jīng)濟效益.隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大、高壓輸電線路的增多,故障測距的重要性更加突出.然而,輸電線路故障的查找又是極其困難的.因此,輸電線路故障測距技術(shù)的大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用具有極其重要的作用.目前,輸電線路故障測距法可以分為單端電氣量法和雙端電氣量法.兩種方法

2、中又都包含利用工頻量的測距方法和利用暫態(tài)行波的測距法.利用工頻量的測距法有阻抗法和故障分析法;行波測距法的原理從20世紀(jì)40年代提出至今,在許多方面都取得了里程碑式的突破,形成了目前的現(xiàn)代行波原理.從原理上看,現(xiàn)代行波測距原理已經(jīng)發(fā)展成為具有現(xiàn)代技術(shù)特色的A、D、E、F四個種類[9].其中,A、E、F型原理為單端電氣量原理,D型原理為雙端電氣量原理.上述各種測距方法都有各自的優(yōu)勢,同時也均面臨著進一步提高可靠性和測距精度兩項主要指標(biāo)的任

3、務(wù).該文旨在提出一種基于斷路器開斷故障時在故障線路上產(chǎn)生的暫態(tài)電壓行波的周期性進行測距的單端電氣量行波測距方法.電力系統(tǒng)輸電線路發(fā)生故障后,斷路器開斷故障時會在線路上產(chǎn)生暫態(tài)電壓行波.其中包含了故障距離的信息.該文首先在明確行波概念的基礎(chǔ)上,給出斷路器開斷故障所引起的暫態(tài)行波的產(chǎn)生機理和傳播過程,提出基于故障開斷電壓行波周期性的單端電氣量測距原理.并以單相線路為例驗證這一理論的正確性以及其不受過渡電阻和對端系統(tǒng)狀態(tài)影響等優(yōu)點.然后,給出

4、了該原理應(yīng)用于三相線路時所需要的相模變換理論.指出三相線路中模暫態(tài)行波分量的傳播特性類似于單相線路中暫態(tài)行波分量的傳播特性.因此基于單相線路推導(dǎo)出的測距原理同樣適用于三相輸電線路.接著,該文從分析故障開斷產(chǎn)生的模行波分量在斷口和故障點的傳播特性入手,給出了該原理應(yīng)用于三相輸電線路各種故障類型和跳閘情況的具體方案.并用仿真實驗對理論分析結(jié)果加以驗證.最后,通過仿真給出本測距方法在實際應(yīng)用中的測距精度.并對本原理的優(yōu)缺點以及實用性進行評價.