北斗系统在电力系统行波法故障定位中的应用研究..doc

MACROBUTTON MTEditEquationSection2 SEQ MTEqn \r \h \* MERGEFORMAT SEQ MTSec \r 1 \h \* MERGEFORMAT SEQ MTChap \r 1 \h \* MERGEFORMAT 北斗系统在电力系统行波法故障定位中的应用研究 电力系统中的行波故障定位 在电力系统中，输电线路经常发生各种故障，由于线路很长，并且很多线路地形复杂，寻找故障地点就非常费时费力费钱。输电线故障定位早有研究,尤其是随着计算机技术的应用，微机保护和故障录波装置的开发及大量投运，更加速了故障测距的实用化进程。 传统故障测距方法利用电压除以电流得到阻抗，然后根据线路参数估计故障距离，由于线路故障大多非金属短接，过渡阻抗无法确定，因此误差很大。应用较为成熟的是光纤差动的方法，但光纤法要铺设光纤通道或租用电信光纤通道，要额外付费且不能自主控制，只能检测故障但不能定位。输电线路故障定位按其工作原理分为阻抗法、行波法两种。故障定位技术可以根据线路故障时的故障特征迅速准确地进行故障定位，不仅有利于线路及时修复，保证可靠供电，大大减轻人工巡线的艰辛劳动，而且对电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。 行波故障定位算法发展现状及存在的问题 早在20世纪40年代,国外学者就已根据行波理论提出了利用行波进行输电线路故障定位的思想。现在，行波法已经成为研究热点。行波法分为A, B, C,E四种方法，此处主要介绍A型和B型定位算法。 A型定位方法原理与算法 A型定位原理利用故障点产生的行波，根据测量点到故障点往返一次的时间和行波波速确定故障点距离。根据这种原理研制的定位装置简单,只需在线路一端装设，不要求与线路对端通信联系，随着现代微电子技术的飞跃发展和对行波传播规律的进一步认识，A型定位原理逐渐引起人们的兴趣和关注。 基于A型的测距算法即利用单端数据算法目前主要有以下三种： 算法一:利用故障点行波的反射波进行测距。该方法利用在检测点检测到的两个相邻线模波头之间的时间差进行故障定位。如图1所示简单系统，在f点发生故障后,暂态行波分别向R，S运动，到达R，S后,暂态行波将发生反射,反射波经故障点再到R， S,所以在R， S点将检测到2个波头，设在R点测到2个波头之间的时间差为Δt，行波速度为v1，由此可得到R点到故障点之间的距离。 MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT ( SEQ MTSec \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 1. SEQ MTEqn \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 1) 图1 行波故障测距示意图 但是,在这种方法中,在单相接地故障的情况下,行波的第2个波头很难测到,原因是线路上的电阻使行波衰减,第2个波头在故障点和检测点之间来回2趟,衰减更厉害。 算法二:电力系统故障(接地故障)后，线模和零模将以不同的速度向检测点传播，而理论分析证明，线模波速和零模波速可以用线路的正序参数和零序参数计算。所以，只要准确找出到达检测点线模和零模波头之间的时间差就可以算出故障位置。仍以图2为例，设v1为线模速度, v0为零模速度,线模分量到达R点的时刻为tR1，到达S点的时刻为tS1；零模分量到达R点的时刻为tR2，到达S点的时刻为tS2，故障时刻为t。则在R点对于线模分量有: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT ( SEQ MTSec \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 1. SEQ MTEqn \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 2) 在R点对于零模分量有: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT ( SEQ MTSec \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 1. SEQ MTEqn \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 3) 其中: t和x是未知量,消去t得: MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT ( SEQ MTSec \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 1. SEQ MTEqn \c \* Arabic \* MERGEFO