实用高压直流输电线路故障测距方法

电缆故障测距方法.

电缆故障测距方法在线测距方法故障定位技术的发展主要经历了三个阶段：模拟式定位技术、单端数字式定位技术、双端定位技术。早期的故障定位装置是机电式或静态电子仪器构成的模拟式装置。后期的故障录波器是以光电转化为原理、以胶片为记录载体、根据故障录波仪记录的电信号来粗略估计故障点位置。测试技术的出现以及计算机技术和通信技术都加速了故障定位技术的发展。这个阶段出现了许多利用计算机进行故障定位的方法，其特点是采用单端信息，应用计算机的超强运算能力对各自算法进行修正，求得故障距离。有些算法已应用到实际故障定位装置中，不足之处是无法克服故障电阻对故障定位精度的影响。其中，单端阻抗法只用到线路一侧的电压、电流测量值，由于其理论上无法克服过渡电阻的影响，需要在测距算法中做一定的假设，所以其测量精度在很多情况下难以保证，但是有着造价低，不受通信因数的限制的优点，在实际应用中有着一定的应用需求。单纯依靠单端信息不能有效地消除因素包括：负荷电流；系统运行阻抗；故障点过渡电阻，这自然影响到测距的精度。单端行波法是基于单端信息量的一种测距方法，其中单端行波测距的关键是准确求出行波第一次到达监测端与其从故障点反射回到监测端的时间差，并包括故障行波分量的提取。常用的行波单端故障定位算法有求导数法、相关法、匹配滤波器法和主频率法。由于行波在特征阻抗变化处的折反射情况比较复杂(如行波到达故障点后会发生反射也会通过故障点折射到对侧母线上去)，非故障线路不是“无限长”，由测量点折射过去的行波分量经一定时间后，又会从测量点折射回故障线路等，使行波分析和利用单端行波精确故障定位有较大困难。双端行波测距是通过计算故障行波到达线路两端的时间差来计算故障位置，其测距精度基本不受线路的故障位置、故障类型、线路长度、接地电阻等因素的影响。双端行波法的关键是准确记录下电流或电压行波到达线路两端的时间，误差应在几微秒以内，以保证故障定位误差在几百米内，行波在线路上的传播速度近似为300m/μs，1μs 时间误差对应约150m 的测距误差。双端信号要求严格的同步，随着GPS对民用开放，使得双端故障定位法迅速发展。这种定位方法的定位精度高，已成为近几年来故障定位方法研究的热点。电缆故障定位技术经过国内外专家学者几十年的共同努力，已取得了

电力系统输电线路故障测距研究方法

电力系统输电线路故障测距方法研究摘要：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s 1的统一时标,从而可实现高精度的双端行波法测距。为了验证本论文提出的故障定位方法的可行性，通过分析研究，其结果说明本系统的实验方案确实可行。理论和仿真结果表明，本文所作的工作提高了行波故障测距在不同线路结果情况下的适应性、精度和可靠性。关键词：输电线路；故障测距；电力系统；行波；全球定位系统(GPS) Research about the measure of fault

location in power system transmission line Abstract：The development and general situation of the research in this field in China and in other countries is introduced in this paper. All the existing algorithms can be classified into 4 main methods those are traveling wave location, impedance location, fault analysis location and Intelligence location .Then the principle and application condition of each algorithm are presented and discussed. Based on the analysis and comparison of each algorithm, the corresponding merits and application limitation are concluded. In this article, a new design scheme of the fault locator for HV transmission lines is presented. By using high-speed data acquisitioning unit designed specially to capture traveling waves of transient current, using Global Positioning System (GPS) to supply high precise time tagging for both ends and using wavelet transform theories to identify the head of the traveling waves, the fault locator can realize high precise double-ended traveling waves location. At the same time, using two-terminal voltages and currents sampled by the medium-speed sampling and processing unit synchronized by the Pulse Per Second (1PPS) of GPS, can realize accurate double ended steady state location. In order to verifying the feasibility of the fault location method, which is presented in this thesis, the experiment is performed based on the locale condition. The result shows that the experimental scheme of this thesis is feasible. The analysis and simulation results indicate that the studies in this dissertation can improve the accuracy, reliability and adaptability of traveling wave fault location. Keywords: power transmission line; Traveling wave; power system；Global Positioning System (GPS) ；fault location 第1章绪论

电力电缆的故障测距与定点方法探讨

电力电缆的故障测距与定点方法探讨摘要：电力电缆作为整个电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行。因此，如何快速、准确地查找电缆故障，减少故障修复费用及停电损失，成为电力工程领域与研究界日益关注的问题。文章分析了电力电缆故障的原因及分类，探讨了电力电缆的故障测距与定点方法，并对电力电缆故障在线监测的发展进行了探讨。关键词：电力电缆；故障测距；故障定点；在线监测；脉冲随着我国经济建设的高速发展，我国的城市电网改造工作大力地开展。由于电力电缆应用成本的下降，以及电力电缆自身所具有的供电可靠性高、不受地面、空间建筑物的影响、不受恶劣气候侵害、安全隐蔽耐用等特点，因而获得了越来越广泛的应用。然而，与架空输电线路相比，虽然电力电缆的上述优点却为后期电缆的维护工作特别是故障测距与定位带来了较大的难度，尤其电缆长度相对较短、线路故障不可观测性等特点都决定了电缆线路要求有更精确的故障测距方法。另一方面，电力电缆作为整个电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行，并且如故障发现不及时，则可能导致火灾、大规模停电等较大的事故后果。因此，如何快速、准确地查找电缆故障，减少故障修复费用及停电损失，成为电力工程领域与研究界日益关注的问题。一、电力电缆故障原因及类型（一）电力电缆故障原因随着电缆数量的增多及运行时间的延长，由于电缆绝缘老化特性等因素，故障发生概率大大增加。电缆故障点的查找与测量是通讯和电力供应畅通的有力保障，但是因为电缆线路的隐蔽性、个别运行单位的运行资料不完善以及测试设备的局限性，使电缆故障的查找非常困难。尤其是在狂风、暴雨等恶劣天气中，给故障的查找、维修带来了很大不便。了解电缆故障的原因，对于减少电缆的损坏，快速地判定出故障点是十分重要的。电缆发生故障的原因是多方面的，常见的几种主要原因包括： 1．机械损伤。主要由于电缆安装敷设时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而直接引起的。 2．绝缘老化变质。主要是由于电缆绝缘内部气隙游离造成局部过热，从而使绝缘炭化。 3．化学腐蚀。电缆路径在有酸碱作业的地区通过，或煤气站的苯蒸汽往往造成电缆铠装和铅（铝）护套大面积长距离被腐蚀。 4．设计和制作工艺不良。拙劣的技工、拙劣的接头，电场分布设计不周密，材料选用不当，不按技术要求敷设电缆往往都是形成电缆故障的重要原因。 5．过电压。过电压主要是指大气过电压（雷击）和电缆内部过电压。（二）电力电缆故障类型根据故障电阻与击穿间隙情况，电缆故障可分为低阻、高阻、开路与闪络性故障。

输电线路故障测距系统现状及发展趋势综述

输电线路故障测距系统现状及发展趋势综述发表时间：2016-10-18T15:34:19.453Z 来源：《电力技术》2016年第8期作者：关昕[导读] 本文阐述了输电线路行波故障测距技术的原理、发展历程，介绍了输电线路行波故障测距系统在国内的应用现状。贵州电网公司都匀供电局贵州都匀 558000摘要：本文阐述了输电线路行波故障测距技术的原理、发展历程，介绍了输电线路行波故障测距系统在国内的应用现状，分析了工程应用中存在的问题。针对上述问题，并结合近年来电力科技发展，本文提出了行波故障测距系统的后续技术发展方向。关键词：输电线路；行波法；故障测距 1.引言输电线路是电网中较容易故障的部分，输电线路故障后，快速、精确的定位故障点位置对缩短线路停电时间、快速恢复供电、降低停电带来的经济损失具有重要意义。从长期运行的角度看，精确的故障点定位信息有助于运行单位的事故分析，及时地发现故障隐患，采取有针对性的措施，提高线路运行的长期可靠性。输电线路故障测距方法（故障定位）从原理上可分为阻抗法、行波法、时域法、频域法等。目前，获得实际应用的主要是阻抗法和行波法，保护/录波装置中主要应用的是阻抗法，行波故障测距装置则一般是单独组屏。相对而言，阻抗法受过渡电阻、系统运行方式、互感器等因素影响，在长线路、高阻故障情况下，定位误差较大，因此，输电线路行波故障测距装置是目前国内电力运营单位最主要的故障定位手段。本文首先阐述了输电线路行波故障测距系统在国内发展及应用现状，介绍了存在的问题，并对后续技术发展进行了分析。 2.输电线路行波故障测距技术原理及发展历程 2.1 输电线路行波故障测距原理输电线路行波测距法（也称为行波故障定位），根据需要的电气量的不同，可分为单端法、双端法、脉冲法。目前，现场运行装置基本上都是采用采用双端法，其原理是利用故障产生的暂态行波，通过计算暂态行波到达线路两端的时间差来计算故障位置。故障测距计算中主要解决以下两个问题：①行波在传输过程中的衰减及波形畸变（即信号色散）；②不同线路类型中行波波速的确定。图1 双端行波测距原理 2.2 输电线路行波故障测距技术发展历程在上世纪70年代，国外相关研究单位就提出了行波故障定位概念，但受采样、授时等技术的限制一直未能实用化。在行波测距技术实用化之前，电力系统主要通过保护/录波装置数据利用阻抗测距法完成故障定位，但受故障过渡电阻、互感器误差等因素的影响，测距精度和可靠性较低，并且不适用直流输电、T阶等类型线路。上世纪80年代以后，随着GPS、数字信号处理技术的成熟，行波故障测距装置技术上逐渐成熟。而在行波故障测距理论研究领域也取得了突破，中国电科院、山东科汇等单位采用小波变换、模量变换、自适应滤波器等手段[1~7]的综合应用解决了色散、波速确定等问题，行波故障测距装置进入实用化阶段。 3．输电线路故障测距系统发展现状 3.1 应用规模目前，基于行波原理的输电线路故障测距装置在我国电网已经获得了广泛应用，安装厂站数量超过3000个，全面覆盖500kV/330kV以上电压等级线路，距离较长的220kV电压等级线路也基本安装有行波故障测距装置。在国内，从事该领域产品研制与开发的主要厂家是：南京南瑞集团公司，山东科汇公司、山大电力等，由于国内在此领域的应用水平较高，在装置开发和相关技术研究方面与国外机构差距较小。 3.2 应用效果实际运行统计表明，输电线路行波故障测距装置的精度基本上达到500米~1000米，在现场运行中主要发挥了以下作用： 1）输电线路行波故障测距装置的应用有效缩短了线路停电时间，仅在辽宁电网，根据2006年~2009年统计，挽回停电损失上亿元。 2）对于四川、青海、云贵等地电网，由于输电线路多跨越山区、林地，巡线困难，行波故障测距装置的应用大大降低了巡线工作量。 3）输电线路故障点的准确定位有助于运营单位采取预防性措施，这也间接降低了输电线路后续故障发生的概率。但需要指出的是，输电线路行波故障测距装置的应用效果与现场的运行维护情况相关。以辽宁电网为例，2014年上半年，220kV线路故障的定位成功率超过95%，平均误差在2级杆塔以内（不到500米误差）；而运行维护不力的地区，故障定位成功率甚至不及50%。 3.3 存在的问题（1）故障测距装置可靠性相对较低。这是影响行波故障测距装置应用效果的最主要因素。由于行波故障测距装置系统构成较为复杂，包括装置采样、通讯、GPS授时（精度要求较高）多个环节，其中一个环节出现问题，即可能导致故障失败。根据各网省公司统计，由于通讯、GPS原因导致的故障定位失败占据故障总原因的70%以上。

线路故障测距的人工智能算法研究

Smart Grid 智能电网, 2016, 6(2), 64-72 Published Online April 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/374592317.html,/journal/sg https://www.360docs.net/doc/374592317.html,/10.12677/sg.2016.62008 A Fault Locator for Transmission Line Based on Artificial Intelligent Algorithm Yu Zou Qinzhou Power Supply Bureau, Guangxi Power Grid Co., Ltd., Qinzhou Guangxi Received: Mar. 24th, 2016; accepted: Apr. 8th, 2016; published: Apr. 11th, 2016 Copyright ? 2016 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/374592317.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Considering the transmission line with multi-branch, a dynamic fault location algorithm based on intelligent algorithm is presented in this paper. Based on the measured voltage and current at two terminals, a discrimination index is proposed by which the faulted section can be located first. Af-ter that the equivalent voltage and current at the branch node is obtained by the equivalent calcu-lation of the healthy branches. It corrects the results of fault location method based on genetic al-gorithm by the way of neural network algorithm, with the ranging accuracy improved when there are faults at two terminals of transmission line. The proposed algorithm only demands the meas-ured voltage and current on the two terminals, and inherits the advantages of fault location me-thod based on genetic algorithm, which is independent of fault type, fault resistance at fault point, etc., the influence on ranging accuracy by line parameters deviation is greatly reduced. The pro-posed method is simulated by PSCAD, and the results verified the correctness and high precision of the algorithm. Keywords Transmission Lines with Multi-Branch, The Principle of Superposition, Fault Location, Genetic Algorithm, Artificial Intelligence Algorithm 线路故障测距的人工智能算法研究邹宇广西电网有限责任公司钦州供电局，广西钦州

直供线路故障测距修正方法

直供线路故障测距修正说明 1.测距原理直供测距定值说明：表测距定值表(针对直供线路有效) 注意单位电抗和总电抗都是二次换算值. 测距分段数：测距时将此馈线根据不同的电抗区段分成的测距分段的个数。单位电抗：在此分段内接触网的单位电抗值,为二次值，x2=x1*K U/K I，单位Ω/Km. 总电抗：保护安装处到此分段末端的总电抗,为二次值,单位Ω。距离：保护安装处到此分段末端的总距离,单位Km。以4段分段的故标定值设置举例如下: 变电所供电线区间线路站场区间线路设馈线压互变比27.5/0.1，流互变比800/5, 供电线单位电抗0.65Ω/Km，接触网线路单位电抗0.42Ω/Km,站场单位电抗0.2Ω/Km，L1=1Km，L2=10Km，L3=12Km，L4=25Km。则故障测距定值设置如下：

2.测距修正方法具备原始测距整定数据,现场保护动作数据,实际短路位置数据等相关参数主要有:整定数据:N,x1,X1,L1,x2,X2,L2,……. 动作数据: Xs,Lj 所在段K, 实际故障距离Ls 设修正后的测距定值:N,x1’,X1’,L1,x2’,X2’,L2,……. 3.计算原理 1)第一段内故障,测距定值修正方法: X1’=L1/Ls*X1 x1’=X1’/L1,其他段根据此参数重新计算 2)第二段内故障,测距定值修正方法: X2’=X1+(L2-L1)*(X-X1)/(Ls-L1) x2’=(X2’-X1)/(L2-L1),后续分段根据此参数重新计算 3)第I段(I≠1) XI’=X I-1+(L I-L I-1)*(X-X I-1)/(L S-L I-1) x i’=(X I’-X I-1)/(L I-L I-1), 后续分段根据此参数重新计算 4.验算为保证正确性,最好按照计算结果划出线性分段图,将故障时的Xs通过坐标及计算,检验是否对应结果为Ls.

电力电缆故障的探测

电力电缆故障的探测 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. 编订：___________________ 审核：___________________ 单位：___________________ 文件编号：KG-A0-8305-48

电力电缆故障的探测使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。在电网中为了提高供电可靠率，必须增加变电所的出线回路数。要解决线路走廊与城市规划之间的矛盾，有利于美化城市并与周围环境相协调。在中、低压配网中已大量采用电力电缆供电，在一些高新技术开发区内已见不到架空线，全部采用电缆供电。电力电缆万一发生故障就不像架空线方式发生故障后那么容易发现故障点。 K原因分析电力电缆发生故障的主要原因为：外力破坏、市政建设时野蛮施工；电力电缆施工时没有严格按工艺要求而留下的隐患；电缆老化便绝缘性能降低；大气过电压、操作过电压等。电力电缆的故障按其性质可分为：开路故障；低阻故障；高阻故障；闪络故障和封闭故障。按故障的状态可分为：接地故障；短路故障；断线故障；混合故障。按故障的类别可分为：单

电力系统MATLAB仿真实训说明书——输电线路双端故障测距仿真

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燕山大学课程设计说明书题目：输电线路双端故障测距仿真学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：燕山大学课程设计（论文）任务书

院（系）：电气工程学院基层教学单位：电力工程系学号学生姓名专业（班级）设计题目输电线路双端故障测距仿真设计技术参数测距方法大致分3大类：行波法、阻抗法和故障分析法，其中建立在工频电气量基础之一的阻抗算法目前得到了广泛的工程应用。在掌握双端测距基本原理的基础上，搭建输电线路MATLAB故障测距仿真模型，分析不同的故障、故障距离、两侧电源相位差和接地过渡电阻对测距结果的影响。具体参数见参考资料。设计要求1．搭建输电线路MATLAB故障测距仿真模型，分析不同的故障、故障距离、两侧电源相位差和接地过渡电阻对测距结果的影响； 2．遵守实训期间的纪律要求，独立完成实训任务，； 3．撰写实训总结报告一份（不少于五千字），要求有理论分析和仿真结果，文字符号符合国家现行标准。工作量1．学会使用MATLAB/SIMULINK电力系统仿真工具箱；2．独立完成仿真电路设计、连接与调试； 3．参加答辩并完成实训报告。工作计划1．学习使用MATLAB/SIMULINK电力系统仿真工具箱，下发任务书；2．完成实训内容的原理分析与电路设计； 3．在MA TLAB仿真平台上进行电路连接、调试并验收。 4．参加答辩并撰写实训报告。参考资料1．吴天明. MA TLAB电力系统设计与分析. 国防工业出版社 2．毕潇, 李学农, 陈延枫, 等. 一各双端故障测距算法的仿真及现场实例分析. 高电压技术, 2006, 32(3):105-107 3．自查资料指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年月日燕山大学课程设计评审意见表

高压架空输电线路的故障测距方法叶锡元

高压架空输电线路的故障测距方法叶锡元发表时间：2018-12-21T10:20:33.443Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：叶锡元 [导读] 摘要：架空线路是目前电力能源供应的主要方式，随着高压架空输电线路日益增多，输电线路故障问题也频繁出现，对电力系统运行造成影响。（广东电网有限责任公司东莞西区供电局广东东莞 523960）摘要：架空线路是目前电力能源供应的主要方式，随着高压架空输电线路日益增多，输电线路故障问题也频繁出现，对电力系统运行造成影响。由于输电线路分布广及穿越复杂地形，容易出现故障；且当架空线路出现故障时，如逐条线路实施排查，效率低，不能对故障及时排除，容易引发一系列连锁反应。实施有效措施对故障进行快速诊断可有利于故障排除，对保障电力系统正常运行将发挥重要作用。高压架空输电线路故障测距方法的使用可快速对故障点进行诊断，有利于故障排除。关键词：高压架空输电线路的故障测距方法一、架空输电线路故障概况及分析具体来讲，关于高压架空输电线路的故障类型主要包括单相、两相等短路故障。就发生频率来讲，单相短路故障的发生率约占据总故障事件的65%以上，其中，三相故障发生概率最小，约占5%左右，但该类故障一旦发生，将对整个电路系统造成严重影响，如烧毁电力元件等，故障不能及时排除，容易引起较大经济损失。关于输电线路发生故障的原因主要是绝缘子被外力等因素击穿而引起接地故障所致。除此之外，天气原因、地理因素也是常见的故障原因，如雷电、大风等引发线路及电气元件损坏而引发故障。此外，腐蚀也是线路故障发生的主要原因，实际线路保护中应引起重视。二、架空输电线路故障测距原理及方法对于架空输电线路，故障类型主要包括单相接地故障、相间短路故障、两相短路接地故障等。长期以来，对于故障的诊断主要依靠人为巡检方式发现故障及排除。而随着微机及微处理技术的应用，一些架空线路故障测距装置的使用很大程度上解决了故障无法及时发现及排除的现状。关于故障测距，方法主要有阻抗法及行波法，具体如下。（一）阻抗法阻抗法主要是依据电路在故障时所测量所得的电压、电流计算故障回路阻抗，以便确定其故障位置及实施处理，其主要原理是利用线路长度与阻抗成正比的原理所得。该种测量方法原理简单、造价低及不受通行条件限制等优点，一直是各学者关注的重点。但，该种方式主要缺点在于精度不高，无法准确对故障点实施定位。而基于现有技术，如通信技术、GPS技术的应用，使得采用阻抗法实现输电线路故障测距精度的提升提供了技术保证。（二）行波法行波法测距主要是依据行波理论实现故障测距的方法，主要有单端算法及双端算法。如当电路发生故障后，从母线向故障点传播的行波实现折返，从而可以利用传播实现与故障距离成正比而实现测距的目的。测试原理如公式（1）所示。由于该方法测试较为准确，且可以实现对故障点的快速判断，可在实际高压架空输电线路故障测距中使用。（1）其中，XS为故障距离；v为波速度，Ts1为故障点初始行波到达母线时间，Ts2为故障点发射波到达母线时间。双端行波法测距原理与单端行波法测距原理存在不同，即双端算法测距主要是依靠故障点所产生的行波第一次到达两端的时间差实现测距，测距原理见公式（2）所示：（2）其中，XS为故障距离，v为波速度；Ts1为故障点到达母线一端的时间；Ts2为故障点到达母线另一端时间，L为线路长度。（三）固有频率法测距（1）固有频率法测距的基本原理最早在1979年，Swift发现故障行波的频谱与故障距离及线路终端的结构有关，即:在一系列频率成分组成的行波频谱中，这一系列频率成分称为故障行波的固有频率，其中最低频所占的比重最大，称为行波频谱的主成分。在线路终端为理想的开路或者短路状态的情况下，行波频谱的主成分与故障距离之间有确定的函数关系。该研究局限于线路终端两种极特殊的情况下的故障定位，所以Swift的研究结论仅仅是固有频率法测距的雏形。线路终端为任意阻抗值条件下的故障距离和系统终端阻抗、行波固有频率之间的关系，使得利用行波固有频率的测距方法得到了完善。（2）固有频率法测距的研究现状利用固有频率法测距，无论应用场景是交流线路还是直流线路，都需要提取出精确的固有频率，目前提取行波固有频率的算法主要有傅里叶变换、多信号分类算法、小波变换，在此基础上，利用信号的时频相关性，先在频域确定行波频谱的主成分，再在该频率的邻域内确定行波信号的周期来得到更为准确的频率值。文献[43]先利用经验模态分解算法处理信号得到故障测距所需的行波成分，再在该成分中提取固有频率，减弱了频谱混叠对测距的影响。直流输电线路的边界比较复杂，因此对终端阻抗的处理方式对测距精度有比较大的影响。将固有频率法应用于直流输电线路的故障定位中，该文献对线路终端阻抗的处理是把线路终端对高频分量而言看作是开路的，线路终端对低频分量的作用看作使其发生偏移。没有对线路终端的作用进行理论分析，而是利用神经网络的方法训练得到了测距结果。对线路终端阻抗的影响进行了量化分析，计算得到了行波主频率下的终端反射角，通过行波主频率和反射角计算出故障距离。在柔性直流输电线路中固有频率法的适应性。三、故障测距方法比较及应用趋势分析前面，对架空输电线路测距方法及原理进行分析。对于高压架空输电线路及现有测距技术而言，利用微分方程直接在时域中求解是最为直接的方式，这是现有高压架空电线故障测距的主要方式。（1）具体来讲，如利用电感、电容及电阻等参数，并用线路两边的电气量计算沿线电压分布而实现对故障距离的测试属于单回线时域测试法的一种。利用双同线环流网及两侧系统无关及电压为零的点而对线路两侧

高压直流输电线路单端故障测距组合算法

第42卷第3期电力系统保护与控制V ol.42 No.3 2014年2月1日Power System Protection and Control Feb.1, 2014 高压直流输电线路单端故障测距组合算法李博雅1，杨耀2，杨立红3 （1.沈阳工程学院，辽宁沈阳100136；2.河南省电力公司三门峡供电公司，河南三门峡 472000； 3.华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定 071003）摘要：行波波速的选取和反射波头的识别是影响单端行波测距精度和可靠性的主要因素。基于故障行波的时频域特征，提出一种行波法和固有频率法相结合的单端故障测距算法。利用行波固有频率计算出故障点位置的粗略值，确定故障反射波达到母线测点的时间范围。利用集成经验模态分解算法提取的行波高频分量，对反射波头进行有效识别并获取测距所需的精确时间参数，同时将该高频分量对应的行波波速利用到行波测距中，解决了波速选取的难题。PSCAD仿真结果表明，该测距算法可有效识别行波波头，且测距的精度得到明显提高。关键词：故障测距；行波；固有频率；集成经验模态分解；高压直流 A combined method of single-ended fault location for HVDC transmission lines LI Bo-ya1, YANG Yao 2, YANG Li-hong3 (1.Shenyang Institute of Engineering, Shenyang 100136, China; 2. Sanmenxia Power Supply Company, Henan Electric Power Company, Sanmenxia 472000, China; 3. School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003, China) Abstract：There are two main factors influencing the accuracy and reliability of single-ended traveling wave fault location, namely the determination of traveling wave velocity and the time when the reflected wave fronts arrives. A new fault location method based on the travelling wave’s time- and frequency-characteristics combining with natural frequency is presented. It uses method based on natural frequency to calculate rough value of fault distance, and the time regions of reflected waves from fault point to detective bus are confirmed through the distance. Ensemble empirical mode decomposition is employed to extract the high-frequency component from traveling wave, recognize the reflected wave fronts and determine more accurate traveling wave time parameters. According to the propagation velocity of the frequency, the fault distance is calculated. The results of simulations by PSCAD show that the method proposed can effectively identify the initial traveling wave and improves the fault location accuracy obviously. Key words：fault location; traveling wave; natural frequency; ensemble empirical mode decomposition; HVDC 中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-3415(2014)03-0116-06 0 引言高压直流输电(High V oltage Direct Current，HVDC)具有输送容量大、送电距离远、电网互联方便、功率调节容易等诸多优点，在我国具有广阔的应用前景。直流输电线路距离长，要跨越不同地形和气候区域，工作条件恶劣，故障概率高，巡线难度大，因此，发展精确可靠的故障测距技术，对于保障电力系统的安全运行，提高系统的经济性和可靠性具有重要意义[1-2]。目前，投入商业运行的故障测距技术主要是行波法。其中，单端行波原理测距结果精确，不需要GPS授时系统及两端数据通信，测距成本低，实时性强，因此，针对单端测距原理的研究具有重要的实际意义[3-4]。单端行波法需要对行波反射波头进行准确识别和标定，从而降低了测距的可靠性[5-6]。而基于固有频率的测距算法不受行波波头识别的限制，只需要故障后任一段暂态数据提取固有频率即可对故障距离进行估算。虽然该算法测距精度低于行波法，但在原理上具有较高可靠性，鲁棒性强，可用来确定故障点的粗略范围。本文利用行波法和固有频率法的测距优势互补性，提出一种单端故障测距组合算法。该算法利用固有频率法得到故障距离的粗略值，使得行波反射波头识别范围由整个时间轴变为可选择的局部范

输电线路故障测距资料

输电线路故障测距的研究入学年级：2014秋学生姓名：范晓晨电气工程及其自动化学号：142512********* 所学专业：电气化及其自动化东北农业大学中国·哈尔滨 2016年11月

摘要：对高压架空输电线路进行准确的故障测距是保障电力系统安全稳定运行的有效途径之一。为此，文章全面地介绍了国内外在此方面的研究现状。根据各种测距算法采用的原理不同，将现有的各种测距算法分为阻抗法、故障分析法、和行波法。阻抗法是根据故障时测量到的电压、电流量而计算出故障回路的阻抗，由于线路长度与阻抗成正比，因此便可求出由装置装设处到故障点的距离；故障分析法是利用故障时记录下来的电压、电流量，通过分析计算，求出故障点的距离；行波法是根据行波传输理论实现输电线路的故障测距方法，按其原理可分为A、B、C型3种方法，然后利用小波变换对输电线路故障测距进行模拟仿真。最后，对高压架空输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望。关键词：故障测距；行波；输电线路；小波变换 1. 概述高压输电线路是电力系统的命脉，它担负着传送电能的重任。同时，它又是系统中发生故障最多的地方，并且极难查找。因此，在线路故障后迅速准确地把故障点找到，不仅对及时修复线路和保证可靠供电，而且对电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的意义。根据故障测距装置的作用，对它提出以下几点基本要求[1]。 1)可靠性 2)准确性 3)经济性 4)方便性目前已有的输电线故障测距装置按其工作原理可以分为以下几种。 1)阻抗法 2)故障分析法 3)行波法本论文的主要工作如下： 1）对基于电气量的输电线路故障测距进行研究。 2）了解输电线路行波的产生和传播原理、电力系统故障分析。 3）具体掌握基于行波法的输电线路故障测距原理，利用小波变换对行波突变点检测进行研究，并对输电线路故障测距进行模拟仿真。 4）总结并对输电线路故障测距应用前景进行了展望。 2 阻抗法

电力电缆故障低压脉冲自动测距方法

第３５卷第７期２００７年４月１日继电器ＲＥＬＡＹＶｂｌ．３５Ｎｏ．７Ａｐｒ．１，２００７电力电缆故障低压脉冲自动测距方法许珉，白春涛，秦毅男，廖晓辉（郑州大学电气工程学院，河南郑州４５０００２）摘要：为实现电力电缆故障的自动定位和故障性质的自动判断，介绍了一种基于低压脉冲反射法的电力电缆故障自动定位方法，该方法将故障反射波整形为矩形脉冲，通过设置门槛电压来克服电缆中间接头的反射影响，利用相关函数，对信号进行相关处理，消除其他各种干扰的影响。能自动计算电缆故障距离，自动判断电缆的低阻短路故障和开路故障。此方法在基于虚拟仪器的电缆故障测距仪上进行了软件实现，针对电力电缆进行了实测试验，实测结果验证了该方法的有效性和正确性。关键词：电缆故障；低压脉冲反射法；自动故障定位；虚拟仪器；相关函数ＭｅｔｈＯｄｏｆｐｏｗｅｒｃａｂｌｅｆａｕｌｔａｕｔｏｍａｔｉｃｌｏｃａｔｉＯｎｂａｓｅｄＯｎｌｏｗｖＯｌｔａｇｅｐｕｌｓｅＸＵＭｉｎ，ＢＡＩＣｈｕｎ—ｔａｏ，ＱＩＮＹｉ—ｎａｎ，ＬＩＡＯＸｉａｏ＿ｈｕｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅ曲ｇ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙ’Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅａｕｔｏｍａｔｉｃｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｃａｂｌｅｆａｕｌｔａｎｄ｛ｕｄｇｍｅｎｔｏｆｆａｕｌｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｍｅｔｈｏｄｏｆｐｏｗｅｒｃａｂｌｅｆａｕｌｔａｕｔｏｍａｔｉｃｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｍｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｐｕｌｓｅｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｉｔｓ№ｐｅｓ山ｅｆａｕｌｔｒｅｎｅｃｔｉｎｇｗａｖｅｉｎｔｏｒｅｃｔａｎｇｌｅｐｕｌｓｅ，ｍｒｏｕ曲ｓｅｔｔｉｎｇｍｒｅｓｈｏｌｄｖｏｌｔａｇｅｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｍｅｅｆ！ｆ’ｅｃｔｏｆｔｌｌｅｒｅｎｅｃｔｉｏｎｏｆｃａｂｌｅ｛ｏｉｎｔ，ａｌｓｏｉｔｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｓｏｍｅｏｍｅｒｎｏｉｓｅｉｎｔｅｄ色ｒｅｎｃｅｓｂＶｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ口ｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｎｍｅｓｉｇｎａｌｕｔｉｌｉｚｉｎｇｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｆｈｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｃａｎｃａｌｃｕｌａｔｅ山ｅｄｉｓｔａｎｃｅｏｆｆａｕｌｔａｎｄｉｕｄｇｅｔｈｅｌｏｗｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｏｐｅｎ．ｃｉｒｃｕｉｔｆａｕｌｔａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｖ．Ｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｏｎｔｈｅｉｎｓｎｌｌｍｅｎｔｏｆｃａｂｌｅｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｌｌｅｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄａｐｒａｃｔｉｃｅｔｅｓｔｉｓｍａｄｅｏｎａｓｅｃｔｉｏｎｏｆｃａｂｌｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｍａｔｍｅｍｅｔｌｌｏｄｉｓｖａｌｉｄａｎｄｃｏｎ己ｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｂｌｅｆａｕｌｔ；ｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｐｕｌｓｅｒｅｎｅｃｔｉｏｎｍｅｍｏｄ；ｆａｕｌｔａｕｔｏｍａｔｌｃｌｏｃａｔｉｏｎ；ｖｉｎｕａｌｉｎｓｔｎｌｍｅｎｔ；ｃｏⅡｅｌａｔｉｏｎｆ、ｌｎｃｔｉｏｎ中图分类号：ｒＩＭ７７１文献标识码：Ａ文章编号：１００３．４８９７（２００７）０７—００３７—０４０引言采用电力电缆供电具有安全、可靠、美化城市等优点，随着社会生产的发展，电力电缆的使用增长迅速。城镇市区人口稠密区、大型工厂、发电厂、交通拥挤区、电网交叉区等地方要求供电占地面积较小，一般多采用电缆进行供电。今后，电缆在电力系统中的应用将越来越广泛。但由于电缆埋藏于地下，运行环境复杂，使电缆故障的寻找较为困难，常常需要花费较长的时间。不仅浪费了大量的人力、物力，而且还会造成难以估量的停电损失。所以快速排除故障对提高电力系统供电可靠性、减少用户和供电部门的经济损失有重要意义。目前故障测距多采用行波法ｕ。，由于线芯绝缘介质损耗引起的行波信号衰减，中间接头等的反射和其他干扰等因素，直接实现自动测量较困难，一般是依靠操作人员确定放电脉冲和反射脉冲的起始点。具体的方法是在测距仪器的显示屏上将故障信号的波形调整到合适的大小，再把光标分别移动到放电脉冲和反射脉冲的起始点，计算出故障距离。此方法用户用起来常感不太方便且定位精度与使用者的经验有关。本文采用一种自动故障测量方法，不需要人工移动光标便可实现故障定位及故障类型的判断，对多数不太复杂的故障都能自动快速定位，而对于复杂故障仍可采用移动光标，由人工根据波形判断计算结果的正确性。此方法在基于虚拟仪器幢１的电缆故障测距仪旧。上进行了软件实现，定位精度高，具有实用价值。１实现原理电缆线路的故障测试一般包括故障测距和精确定点两部分，其中故障测距是精确定点的依据，按其基本原理归纳为两大类：一类为电桥法：另一类为行波法Ｈ￣７１。其中行波法又可以分为低压脉冲反射法、直流高压闪络法和冲击高压闪络法。当前现场测试的主要方法是行波法，下面以低压脉冲反射法为例，对本文采用的自动故障定位原理进行说明。１．１自动故障定位原理低压脉冲反射法【ｌ，副是向故障电缆的导体输入　万方数据