利用电弧特性的并行退火单端测距算法-电力系统保护与控制.PDFVIP

第 34卷 第 13期 继 电器 Vol. 34 No. 13 2 0 0 6年 7月 1日　　　　　　　　　　　　RELA Y 　　　　　　　　　　　　Ju l. 1 , 2 0 0 6 5 利用电弧特性的并行退火单端测距算法 1 2 胡少鹏 , 徐 鹏 ( 1. 广东电网公司汕尾供电局 ,广东 汕尾 516611; 　2. 广东省电力学校 ,广东 广 州 510520) 摘要 : 提出一种基于电弧特性进行单端故障测距的算法 。仿真研究和实验室试验都表明 , 电弧电流过零时电 弧电压的梯度出现较大的波动 。含有电弧电压在零区梯度信息的指标可以有效地反映故障位置 。该文采用 并行退火算法可以快速有效地提取出架空线路的故障点 。仿真表明算法简单有效 。 关键词 : 故障测距 ; 　模拟退火 ; 　并行算法 中图分类号 : TM 744　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : (2006) 物理过程非常复杂 。影响电弧性质的因素很多 ,如 : 0　引言 空气的热导率 、电弧长度 、形状 、辐射情况 、对流情 由于架空线路跨度大 、自然环境复杂 ,发生故障 况 、交流外回路的参数等 。因此电弧的特性具有很 的机会较多 。其中 80% ～90%是由于闪络造成的 大的分散性和不确定性 。 暂时性故障 。尽管可以通过快速重合闸的办法消除 故障恢复供电,但是却给系统留下了安全隐患 。查 找这类故障点较为困难 。因此 ,准确的故障定位可 以有效地减少维护的工作量 、提高线路的维护水平 。 目前的故障测距方法很多[ 1～5 ] 。阻抗单端测距 的方法由于使用的设备简单 、信息量少 、易于实现等 特点受到广泛重视 。但是单端阻抗法测距的精度不 易提高 ,重要原因在于模型误差 。 [ 5 ] 图 1　架空线路电压幅值 、变化率和比值 有些研究认为 ,可以将电弧近似用恒阻抗描 F ig. 1　Amp litude, the gradient and ratio of 述 ,利用稳态电气量进行故障测距 。电弧等离子体 vo ltage on tran sm ission line 的研究和电力系统试验都表明 ,在频率较低的交流 感性回路中 ,尽管电弧电流接近正弦 ,但是电弧电压 但是一般研究认为 ,交流电弧在电弧电流过零 畸变非常明显 , 电弧等值模型应是时变的非线性阻 时 , 由于阴极表面带正电的离子质量较大 , 不易移 抗 。也有一些研究[ 3 ] 认为 ,可以用流控方波电压源 动 ,形成一个薄层 , 阻碍电子的通过 ,使电弧具有初 和恒阻抗串联描述电弧 ,利用稳态电气量进行故障 始耐压强度 ,冷却条件越好 ,初始耐压强度越高 。文 测距 。大多数的实验研究表明 , 电力系统的故障电 献 [ 6 ]研究了在气体环境下 ,一维圆桶壁型交流 电 弧电压接近于方波 。但是这种方法需要假定电弧电 弧和外回路耦合的关系 。研究表明 ,在电源频率较 流和本侧测量电流同相位 。因此 ,故障点离本侧越 低或电弧的热迟豫时间较短的情况下 , 由于电弧的 远 ,测量误差越大 。 热存储能力较差 , 电弧重燃后电压出现较大的再燃 本文在文献 [ 1 ]的基础上 ,利用电弧