高压直流输电线路故障定位
高压直流输电线路故障定位方法
１ 、 直流输 电线 路的故障
雷击 、 污秽 或树枝 等环境因素 往往会造成 直流线路 绝缘水平 降低， 这 种 现象引起 的对地 闪络 即是直流线 路故障 的主要原 因 直流线 路对地短
作 为己被人熟知的两种行波测距 方法 ， 单端法与双端法互有优 劣。相 比于 后者 ， 前 者的成本 降低 一半 以上 ； 后 者需要ＧＰ Ｓ 全球 定位系统和 专 门 的两 端通信 通道 ， 而前者 则不需要 ， 且实 时性 更 高： 前者测距 不受 时间 同
步 的影 响，但只有 当能确保故 障点反射或折射 回测量处行波波 头的准确 性时 ， 其 测距 精度才 能满 足 电力系统对 于精确故障 定位的要求 ， 而后者误
差 可在５ ０ ０ ｎ ｌ 以内， 能够满 足 电力 系统对 于精 确故 障定位 的要求 ， 其 测， 在 故障情况 和多线 路结
电， 所 以对于双 极直流输 电线路 ， 两 极几乎不 可能 同时同地遭受 雷击 。直 流线 路遭受 的雷 击使直 流电压瞬 时升高后下 降，一旦上 升的瞬 时电压使 某 处绝缘无法承 受， 直流线路对地 闪络放 电现象亦 随之产生【 １ 】 。 倘 若直流线路 杆塔绝缘 性能下 降， 也会产 生对地 闪络 ， 如果不采 取措
目前高 压直 流输 电线路 故障 后 的测距 主要 依靠 行波 故障 定位 技 术 【 ２ 】 ， 长期 以来 ， 人们似乎也 已经 接受行波故障定位 是高压直流 输 电线路 故 障定位 的唯一可靠方 式。 行波测距 是通过输 电线路 的分布参数 ， 和暂 态行 波在故 障点与测量 点之 间的传 播时 间来 实现故障 定位的 。故 障测距 一般 有两种 方法 ， 即单端行 波测 距法与双端行波 测距法 （ １ ） 单端 行波测 距：单端行 波测距只利 用保护 安装点一侧 电气分量 的 暂态行波 来计算 。其关键之 处在于初始行 波波头 与故障 点反射 回测量 点 时 间差 的准 确性 ， 即： ， （ 如一 ） × ｖ
实用高压直流输电线路故障测距方法
（ 中国南方 电 网超高压输 电公 司广州 局 ，广州 ５ ０ ０ ） １ ４ ５
摘 要 ：高压 直 流输 电线 路 行 波测 距 一 般 精 度较 高 ， 由于 行 波 测 距 装 置 本 身 和 行 波 测 距 的死 区 等 原 因 ， 得 但 使 有 些 高 压 直 流 输 电线 路 故 障 无 法 得 到 定 位 ， 对 现 有 高 压 直 流 输 电 线 路 行 波 测 距 的 不 足 提 出 了 单 端 、 针 双端 行 波 测 距 和常 规 量 测距 相结 合 的综 合 测 距 方 法 ， 据 现 有 的 故 障 录 波 数据 实 现 常 规 量 测 距 。 ０ Ｖ 贵 广 直 流 依 以５ ０ｋ 工 程 为 例 ， 明 了 行 波 测 距 失 败 的 实 际 情 况 ， 分 析 了其 中 的原 因 ， 证 了 综 合 测 距 方 案 的 有 效 性 ， 分 析 了 说 并 验 并
ｅ ｐａｎ ｄ ｘ ｌｉｅ ．Ｔｈ ｎ ｅ ｒ ｔ ｅｆｕｔｌｃ ｔ ｎｐａ ａｉａｅ ｈ ｅｉｔ ｇ ａｉ ａ ｌ ｏ ａｉ ｌｎｉ ｖ ｌ ｔｄｉ ｔ ｅＨＶＤＣ ｐ ｏｅ ｔ ｖ ｏ ｓ ｄ ｎ ｒ ｊｃ ．Ｔｈ ｔｕ ｔ ｒ ｆ ｈ ｅｅ ｔ ｇ ｅｓｒ ｃｕ ｅｏ ｅｄ ｆｃｉ ｔ ｎ ｆｕ ｔｔａ ｅｌ ｇ ｗａ ｅｈ ａ ａ ｔ ，ｔ ｅｃ ｒｅ ｔｔａ ｓｏ ｍｅ ｎ ｈ ｏｔｇ ｒｎ ｆｒ ｒｉ ａ ｌ ｒ ｖ ｌｎ ｖ ｅ ｄ ｐ ｒｓ ｈ ｕ ｒ ｎ ｒｎ ｆｒ ｒａ ｄ ｔ ｅ ｖ ｌ ｅｔａ ｓｏ ｍｅ ｎ ＨＶＤＣ ｐ ｏｅｔｉ ｉ ａ ｒ ｊｃ ｓ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｒ ｖ ｌ ｎ ｖ ｏ ａ ｉｎ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｆ ｔ ａ ｅ ｌ ｇ ｗａ ｅ ｌ ｃ ｔ ｔ ｏ ｎ ＨＶＤＣ （ ｉ ｈ ｖ ｌ ｇ ｉ ｃ ｕ ｒ ｎ ）ｐ ｗｅ ｉ ｏ ｈｇ ｏｔ ｅ ｄｒ ｔｃ ｒｅ ｔ ａ ｅ ｏ ｒ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｈ ｇ ． Ｓ ｍｅ １ ｅ ｆ ｕ ｔ ｃ ｕ ｄ ｎ ｔ ｂ ｏ ａ ｅ ｔ ｔ ｅ ｓ ｍｅ ｔｍｅ ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｈ ｏ ａ ｉ ｎ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｉ ｉ ｉ ｈ ｎ ｏ ｉ ａ ｌ ｏ ｌ ｏ ｅ ｌ ｃ ｔ ｄ ａ ｈ ａ ｉ ｅ ａ ｓ ｆ ｔ ｅ ｌ ｃ ｔ ｎ ｏ
高压直流输电线故障测距方法
高压直流输电线故障测距方法发布时间：2022-06-26T01:48:13.362Z 来源：《中国电业与能源》2022年第4期作者：张迪[导读] 近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。
我国煤炭资源和风能、水能等可再生能源主要集中在西北地区张迪南方电网超高压输电公司昆明局云南昆明 650217摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。
我国煤炭资源和风能、水能等可再生能源主要集中在西北地区，而主要负荷中心却集中在“三华地区”。
能源的逆向分布使得我国制定了“西电东送”的战略方案，加快建设高压直流输电工程。
近几十年来，我国已建成了多个世界级的特高压工程。
高压直流输电系统因其传送容量大、传输距离远具有广阔的发展前景。
作为高压直流输电系统的重要组成部分，高压直流输电线路长度长达几千千米，跨越复杂的地理环境，极易发生短路故障，且多为瞬时性故障。
线路发生故障后对故障地点快速精确地定位，能减少巡线人员工作量，缩短故障切除时间，提高系统运行稳定性。
本文就高压直流输电线故障测距方法展开探讨。
关键词：高压；直流输电线；故障；测距引言国家现代化建设与发展为工程建设提出了新的标准，安全建设中的故障排除属于重中之重，它是电力工程功能的保障、也是安全的保障，需要给予高度重视。
输电线施工会面临诸多环境因素干扰，诱发施工问题，进而引起故障，新技术被引入和优化应用后，施工技术及故障处理的效率和质量都有显著提升。
1输电线路缺陷分类输电线路的缺陷分为三类,即本体缺陷、附属设施缺陷和外部隐患三大类。
第一，本体缺陷。
本体缺陷是指组成线路本体的全部构件、附件及零部件，包括基础、杆塔、导地线、绝缘子、金具、拉线和接地装置等发生的缺陷。
第二，附属设施缺陷。
附属设施缺陷是指附加在线路本体上的线路标识、安全标志牌以及各种在线监测装置、防鸟刺等装置。
第三，外部隐患。
外部隐患是指外部环境变化对线路安全运行构成威胁的情况，如在线下及防护区违章建房、违章施工、违章树木等。
高压直流输电系统故障分析及其保护方案
高压直流输电系统故障分析及其保护方案摘要：因为高压直流输电系统承载的电流容量高、功率易调整、电网连接便利，适合应用在较远距离的电能输送、城市商业区电缆供电等。
但是，根据现阶段高压直流输电系统看，故障问题仍然存在，对社会经济发展与人们生命安全构成威胁。
因此，做好输电系统保护成为重要研究课题。
鉴于此，笔者结合实践研究，就高压直流输电系统故障分析与保护方案进行简要分析。
关键词：高压直流输电系统；故障分析；保护方案社会经济的进步、企业经济效益的提高，高压直流输电系统发挥了重要作用，因为其特点优势也得到广泛推广与应用。
不过，怎样保证高压直流输电系统运行稳定和安全性也得到了重视。
一、高压直流输电系统发展高压直流输电和交流输电技术对比，前者有着较强的稳定性，安全性、调节迅速，在较远距离大容量输电和电网连接中得到了广泛应用。
根据当前电网建设发展状态分析，我国中部与东部沿海区域电力使用达到84%；水能资源多在西部、西南区域，导致中部、东部沿海城市大容量电力输送困难。
此外，城市电网建设存在动态无功问题、短路电流较高、电网运行安全性等成为所关注的问题；而通过高压直流输电系统可以有效处理该问题。
当前，国内特高压输电技术有待进一步完善，加之直流输电操控性强，在隔离故障上效果显著，运行管理方便；通过直流输电能够有效处理电网管理不足，确保电网系统之间不受影响，确保稳定性。
高压直流输电的推广应用，其内换流器经济投入少、换流站使用率高，今后发展空间较大。
二、直流输电故障问题现状笔者以某城市电网直流输电为例，该电网为城市最大电网但仍然存在不足。
500千伏电网是该城市电网电力吞吐的主网架，其安全水平较低，供电稳定性与水平无法达到标准要求，无功功率降低。
针对这一问题，选择将直流输电系统安装在500千伏城市环网和市外受电通道中，系统两端交流电网短路容量无法传输，保证500千伏电网输送顺利。
220千伏电网作为该城市电网的主体供电网络，供电效果差、无功电源容量低；经过系统研究和分析，选择把柔性直流输电系统安装在220千伏分区电网的主要联络通道中，提升了电网供电水平，效果显著。
多端柔性直流输电线路单极接地故障定位方法
ｌｅｔ ｐａｃｋｅｔ ｓｉｎｇｕｌａｒ ｅｎｔｒｏｐｙ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｔｈｅ ｄｅｅｐ ｆａｕｌｔ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ￣ｔｅｒｍｉｎａｌ ｍｏｄｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅ￣
ＭＭＣ 换流阀
Ａ
２ × １７００
２ × １７００
± ５００
± ５００
± ５００
２３０ / ２６０
最大直流功率( ＭＷ)
１５００
１５
１００
桥臂子模块数
子模块电容值( ｍＦ)
表 ２ 输电线路主要参数
区段
Ａ－Ｄ
Ａ－Ｂ
Ｂ－Ｃ
Ｃ－Ｄ
Ｃ
２ × ８５０
额定线电压( 网侧 / 阀侧) ( ｋＶ)
直流侧额定电压( ｋＶ)
障工况下的单极接地短路ꎮ 仿真结果表明该方法在
５０ｋＨｚ 采样频率下ꎬ能够实现多端柔直输电系统的
故障区段识别和定位ꎬ测距精度不易受到过渡电阻
空结构的多端柔性直流输电线路时常跨越多个区
影响ꎮ
域ꎬ沿线环境气候复杂多变ꎬ导致短路故障发生频
２ 多端柔性直流输电系统结构
繁ꎬ其中单极接地短路概率最大 [２] ꎮ 精准可靠的故
阻、行波色散对线路测距的干扰ꎬ有效提高输电线路故障定位精度ꎮ 以先定区段再定位的思想ꎬ提出一种采
用小波包奇异熵和一维卷积神经网络( Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｅｕｒａｌ ＮｅｔｗｏｒｋｓꎬＣＮＮ) 的多端柔性直流输电线路单极接
高压电缆故障测距及定位方法分析
4 结束语 总而言之，在城市范围的不断扩大下，工业生产变得复杂
化，城市电力需求也越来越高，而在每个城市中，高压输电成 为最基础建设。这对于电力的设备来说，其质量较高、维护及 时、更好地解决突发问题。基于此，本文深入分析故障测距和 定位方法，为我国电力维护建立了系统工作方式，并对处理方 式不断优化，促使我国电力供应系统的保障能力获得提高，推 动我国经济水平不断发展。
（3）冲击闪络法。通过冲击闪络法，将高阻和闪络性故 障更好地测试出来。在高压脉冲电容器储能设备下，冲击放电 给电缆，电缆故障点在击穿后，可维持短暂时间。在击穿初 期，对于故障点来说，会产生1个行波信号，而且能回多次折反 射，沿着电缆线路在端点。充分利用分压器，在示波器上能将 行波信号在测量端和故障点间往返时间观察到，将故障点的距 离计算出来。但是对于脉冲电压法来说，其波形于脉冲电流法 是不同的。脉冲电压法将电压行波信号检测出来，更好地理解 波形是其优点；而脉冲电流法将电流行波的变化量信号检测出 来，操作起来安全、接线简单而方便是其优点。除此之外，从 闪络性故障的角度上来看，可在电缆上，直接施加直流高压， 这种情况，故障电阻高，当试验电压的值升到一定程度后，故 障点产生闪络击穿。这种检测的方法我们叫作直流闪络法。
（4）二次脉冲法。二点，在故障点起弧后熄弧的前 期，通过测试仪器注入一低压脉冲给电缆耦合。这时的情况与 低压故障有着相似之处，在故障点中，耦合进的脉冲信号发生 反射，对反射的波形进行记录。在电弧熄灭过程中，测试仪器 在注入一低压脉冲给电缆，这时对于故障点中的脉冲来说，不 能够发生折射的现象，再对此时的波形记录。当两次得到波形 叠加之后，在进行相应的比较，其波形将分叉地方明显体现出 来，这就是故障点。以上过程通过设计仪器，可自动完成，其 结果在液晶屏幕上就能显示出。
输电问题知识点总结
输电问题知识点总结导言输电工程是指将发电厂产生的电能通过输电线路传输到供电区域或用户用电地点的工程。
输电线路是连接发电厂和供电区域或用户用电地点的重要设施。
输电线路的建设和运行关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。
本文将对输电问题的知识点进行总结，以帮助读者更好地理解输电工程的基本概念、原理和应用。
一、输电线路的类型和结构（一）按电压等级划分：1. 高压输电线路：一般指交流1000千伏（kV）以上的输电线路，用于远距离大容量的电能传输；2. 中压输电线路：一般指交流110千伏至750千伏的输电线路，用于较长距离的电能传输；3. 低压输电线路：一般指交流10千伏至35千伏的输电线路，用于城市、乡村等需求较小的用电地点。
（二）按架设方式划分：1. 架空输电线路：线路架设在架空的铁塔或者木塔上，适用于大跨度、山区、荒漠等地形条件较为复杂的区域；2. 地埋输电线路：线路埋设在地下或水下，适用于城市、水域等区域以及对美观环境要求较高的区域。
（三）按导线类型划分：1. 裸导线输电线路：导线裸露在空气中，适用于干燥地区；2. 绝缘导线输电线路：导线外包绝缘子，适用于多雨、多湿地区；3. 大断面导线输电线路：导线截面积较大，适用于大容量、远距离的电能传输。
（四）输电线路的结构：1. 导线：承载电流和电压的元件，主要包括铝合金导线、钢芯铝绞线等；2. 绝缘子：用于支架与导线之间的隔离和支撑，主要包括玻璃纤维绝缘子、陶瓷绝缘子等；3. 跨接线：用于连接输电线路与变电站等设备，主要包括导线、接地线等；4. 支架：用于支撑导线和绝缘子，主要包括铁塔、木塔等。
二、输电线路的电气参数（一）输电线路的电阻：1. 直流电阻：直流电阻与导线的长度和截面积有关，一般为电阻R=ρ*l/S，其中ρ为导线电阻率，l为长度，S为截面积；2. 交流电阻：交流电阻会受到电流频率和绝缘子表面水雨等外界因素的影响，一般表现为交流电阻比直流电阻大。
高压直流输电线路的继电保护技术
高压直流输电线路的继电保护技术随着经济的发展和能源需求的增加，高压直流输电技术正在成为电力系统中越来越重要的一部分。
在高压直流输电系统中，继电保护技术起着至关重要的作用，它能够在输电线路发生故障时及时切除故障，避免对系统造成更严重的影响。
高压直流输电线路的继电保护技术备受关注。
高压直流输电线路的特点高压直流输电线路相对于交流输电线路具有很多独特的特点，这也对其继电保护技术提出了更高的要求。
由于高压直流输电线路采用电压高、输送功率大的特点，其对继电保护的要求更加严格。
继电保护系统需要能够迅速准确地对线路故障做出判断，并采取相应的保护措施，以避免线路故障对系统造成更大的危害。
高压直流输电线路在运行过程中可能会受到各种外界因素的影响，例如雷击、污秽、异物入侵等，这就要求继电保护系统需要具备更强的抗干扰能力，能够在复杂的环境下正常运行。
高压直流输电线路的结构相对复杂，包括换流站、极性变换站、输电线路等多个部分，这就要求继电保护系统需要能够对这些部分进行全面的监测和保护，确保整个系统的安全运行。
针对以上的特点和要求，高压直流输电线路的继电保护技术需要具备以下几个方面的能力：1. 快速定位故障点：高压直流输电线路的继电保护系统需要能够快速准确地定位故障点，这就需要具备高灵敏度的故障定位算法和精确的定位装置。
通过对故障点的准确定位，可以最大程度地减少对系统的影响，保证输电线路的可靠运行。
2. 抗干扰能力强：高压直流输电线路经常受到各种外界因素的干扰，例如雷击、污秽等，因此继电保护系统需要具备很强的抗干扰能力，能够在复杂的环境下正常运行。
为了提高系统的抗干扰能力，可以采用数字化、智能化的继电保护装置，通过对干扰信号的滤波和抑制，提高继电保护系统的稳定性和可靠性。
3. 多功能保护：高压直流输电线路涉及到多个部分，包括换流站、极性变换站、输电线路等，每个部分都可能发生不同类型的故障。
高压直流输电线路的继电保护系统需要具备多功能保护能力，能够对不同类型的故障进行及时准确的保护响应。
柔性直流输电线路双端故障定位新方法
ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｒ ｆ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｄ ｅ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ， ｔ ｈ ｅ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｔ ａ ｎ ｙ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ａ ｌ ｏ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｉ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｄ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ
Hale Waihona Puke ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｔ ａ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ￣ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｊ ｕ ｄ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ
高压输电网行波故障定位方法初探与比较
高压输电网行波故障定位方法初探与比较张永政【摘要】对高压输电线路现有的各种行波故障定位方法进行了归纳总结.现有的测距方案可分为暂态行波定位和工频量定位两大类,其中暂态行波定位按分析方法可分为时域和频域两种,而工频量定位按数据来源可再分为单端与双端定位方案.简略介绍了这些方案的算法原理,并对其特点及应用效果作了一定的评价,同时对这些方案的优缺点和应用前景进行了初步探讨.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2015(053)004【总页数】3页(P103-105)【关键词】行波;暂态保护;工频保护;现状【作者】张永政【作者单位】国网辽阳供电公司,辽宁辽阳 111000【正文语种】中文【中图分类】TM72输电网是电力系统的重要组成部分，它担负着输送电能的重要任务，是发电厂和终端用户的纽带，同时也是整个系统安全稳定运行的基础，输电网故障直接威胁到电力系统的安全可靠经济运行。
故障定位是输电线路故障点查找与清除的重要依据，精确的故障定位不仅能大大减轻人工巡线的艰辛工作，缩短排除故障的时间，而且还能查出维护人员难以发现的故障，从而排除绝缘隐患，及时修复线路、恢复可靠供电。
现阶段输电网故障定位方法按照信号特征的不同主要分为两大类，一类是利用暂态行波的方法；另一类就是利用工频量的方法。
行波定位方法利用行波在输电线路上有较固定的传播速度(接近光速)这一特点，通过记录和测量线路故障时，由故障点产生的行波到达母线时间，以实现精确故障定位。
行波法定位的精度在理论上不受线路类型、故障电阻及两侧系统的影响。
2.1 时域行波法基于时域行波法的故障定位难点是对行波波头的准确识别，特别是单端行波法难以检测和区分故障点反射波，严重影响定位可靠性。
起初行波检测方法是通过比较电流行波信号是否越过设定阈值实现检测，这种方法容易受系统运行工况和噪声等影响，难以精确地确定电流行波波头前沿到达的时刻。
20世纪80年代末90年代初，小波理论的提出为非平稳信号的检测带来了突破。
高压直流输电线路保护与故障测距原理研究
内容摘要
与传统的故障定位方法相比，基于DPM的故障测距方法具有更高的精度和灵活 性。首先，DPM能够考虑到线路的各种复杂效应，从而更准确地模拟线路状态。 其次，DPM结合了先进的信号处理和模式识别技术，可以快速准确地确定故障位 置。最后，DPM可以通过定期的数据更新和优化来适应电力系统的变化和新的需 求。
内容摘要
研究方法：本次演示采用了大数据分析和人工智能技术，首先收集了大量的 高压直流输电线路故障数据，并运用Python和TensorFlow等工具对数据进行处理 和分析。在数据预处理阶段，采用了特征提取和数据清洗等技术，确保数据的准 确性和有效性。随后，利用卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）等深度 学习模型对故障数据进行分类和预测。
内容摘要
结果与讨论：经过大量的训练和测试，本次演示提出的基于人工智能的故障 分类方法取得了显著的成果。在故障定位方面，准确率达到了98.6%；在故障类 型识别方面，准确率达到了97.9%。此外，保护装置的反应速度和准确性也得到 了显著提高，有效减少了故障对电力系统的影响。
内容摘要
然而，在实验过程中，我们也发现了一些新的问题，例如数据的不完整性和 噪声干扰等，这些问题可能会对模型的训练和测试结果产生一定的影响。为了解 决这些问题，我们进一步优化了数据预处理阶段的方法，例如采用主成分分析 （PCA）等方法对数据进行降维和去噪处理，以提高模型的性能和准确性。
分布参数模型（DPM）是基于线路物理特性的数学模型，能够描述电流、电压、 阻抗、电容等参数在整条线路中的分布情况。通过使用DPM，可以模拟线路中的 各种复杂效应，如电压降、电阻热效应等，从而更精确地预测故障发生的位置。
高压直流输电系统故障分析及其线路保护方案
高压直流输电系统故障分析及其线路保护方案摘要：高压直流输电系统拥有输送电流容量大、功率调节容易、电网互联方便、送电距离远、线路走廊窄等优势，因此在远距离电能传输、分布式能源接入电网、非同步电网互联以及大城市中心区域电缆供电等领域拥有明显的优势，我国也已经成为了直流输电大国，高压直流输电系统一旦出现故障，将会造成较大的经济损失与威胁用户的安全。
因此提高高压直流输电系统运行的安全性与可靠性是人们普遍关注的问题，也是急需解决的问题。
文章主要对高压直流输电系统中容易发生的故障进行分析，并提出高压直流输电系统保护方案。
关键词：高压直流输电系统；故障分析；线路保护1、高压直流输电与线路保护要明确高压直流输电系统当中的线路保护技术应用，需要对高压直流输电系统以及线路保护进行全面、细致的分析。
就概念理解来看，所谓的高压直流输电具体指的是利用稳定的直流电进行大功率远距离的直流输电。
就高压直流输电的具体分析来看，其有突出的优势，具体表现为：（1）不增加系统的短路容量，便于实现两大电力系统的非同期联网运行和不同频率的电力系统的联网；（2）利用直流系统的功率调制能提高电力系统的阻尼，抑制低频振荡，提高并列运行的交流输电线的输电能力。
线路保护是目前电力线路安全和元件安全保证中使用的重要手段，其具体指的是对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。
就应用实践中的线路保护分析来看，其基本的任务是在电力系统出现故障的时候，在可能实现的最短时间和最小区域内自动的进行设备故障的系统切除，或者是进行故障信号的发出，基于故障信号，相关人员可以实现对故障的排除以及工况的调整，这样，设备损坏或者是相邻区域供电影响问题会得到有效的控制。
2、线路保护在高压直流输电系统中应用价值分析研究线路保护在高压直流输电系统中的具体利用，明确线路保护在实践中的应用价值，这对于肯定线路保护和应用线路保护技术有突出的现实意义。
直流输电系统换相失败研究综述
直流输电系统换相失败研究综述直流输电系统因其稳定性、可靠性和高效性而得到广泛应用。
然而，换相失败作为一种常见的运行故障，对其安全稳定运行构成了严重威胁。
本文对直流输电系统换相失败的研究进行了综述，介绍了换相失败的基本概念、影响、原因以及研究现状和不足，并提出了未来研究的方向和前景。
直流输电系统是一种高电压、大功率的输电方式，能够实现稳定、可靠、高效的电力传输。
在直流输电系统中，换相失败是一种常见的运行故障，可能导致系统稳定性下降、设备损坏等问题，甚至引起大面积停电等严重事故。
因此，对直流输电系统换相失败的研究具有重要的实际意义。
直流输电是指利用直流电进行电力传输的方式。
在直流输电系统中，电能从电源出发，通过换流器转换为直流电，然后通过输电线路传输到负荷侧，最后经过换流器转换为交流电供给用户。
换相失败是指直流输电系统中换流器在运行过程中因某种原因导致正常的换相过程无法完成的现象。
换相失败的主要原因包括电源故障、输电线路故障、换流器故障等。
目前，针对换相失败的研究主要集中在故障检测、故障定位、故障恢复等方面。
然而，现有的研究多针对特定故障类型和工况，缺乏对换相失败机理的深入探讨和系统性分析。
如何提高直流输电系统的鲁棒性和自适应能力，以应对复杂多变的运行环境和故障工况，尚需进一步研究。
针对换相失败的解决方法主要包括故障检测与定位、保护跳闸、重启系统等。
未来研究可以以下几个方面：(1)建立更为精确的数学模型，对换相失败的机理进行深入分析，以期为故障预测和预防提供理论支持； (2)研究新型的故障检测和定位算法，提高故障识别准确率和定位精度； (3)探索有效的保护策略和跳闸机制，以最大程度地降低故障对系统稳定性的影响； (4)研究系统的自适应和鲁棒性设计，提高直流输电系统在复杂工况下的运行稳定性。
本文对直流输电系统换相失败进行了全面的研究综述。
总结了目前的研究成果和不足，指出了未来研究方向和前景。
为了进一步提高直流输电系统的安全稳定性和可靠性，需要进一步深入研究换相失败的机理、影响因素及其与系统的相互作用关系。
直流母线常见故障分析及查找方法
直流母线常见故障分析及查找方法摘要：直流母线在电力系统中具有重要作用，但在使用过程中难免出现各种故障。
本文从直流母线的结构、工作原理和常见故障入手，分析了故障出现的原因和表现，并提出了相应的查找方法和解决方案，旨在帮助电力工程师更好地解决直流母线故障问题。
关键词：直流母线；故障；分析；解决方案正文：一、简介直流母线是电力系统中的重要组成部分，主要用于在高压变电站间或变电站内的大电流输送，起到连接设备和输电线路的作用。
然而，在正常运行过程中，直流母线常常会出现各种故障，如短路、开路、接触不良等，严重影响电力系统的稳定运行。
因此，及时有效地识别和解决直流母线故障是电力工程师必须掌握的技能之一。
二、直流母线的结构和工作原理直流母线主要由导体、绝缘材料、接头和附件等组成，它的主要工作原理是将一个母线上的电源输出直流电压，通过接头与其他母线相连，在接口处将电源输出控制在正常的电压范围内，并使电流在母线间平衡分配，维护整个电力系统的稳定性和安全性。
三、常见故障及其分析1.短路：直流母线的短路常常是由于接头和附件盘的过紧导致母线无法正确接通，或是接头不符合规范，接触面积不足导致接触不良的情况下发生。
此时需要在接头和附件盘进行检查和调整。
2.开路：直流母线的开路通常是由于连接螺栓松动、接头处氧化或连接位置不良等问题导致的。
这时，需要对连接螺栓进行紧固、清洗接头表面及加压接头。
3.接触不良：接触不良是直流母线故障中最为普遍的问题，通常是由于连接位置不良、接触面积不足或接头氧化引起。
此时需要对连接位置进行检查和清洗，确保连接螺栓紧固度和接触面积符合规范要求。
四、查找方法和解决方案1.检查母线接线端子和附件连接，根据接头外观，查看是否出现氧化腐蚀、变形、异常磨损等异常现象。
2.检查母线的与接头相接的滑动接触面，清除污垢和剩余物质。
3.检查母线连接螺栓的紧固情况，加压所有螺纹连接，并对入口和出口接头的紧固螺栓进行紧固。
输电线路故障录波与定位技术
输电线路故障录波与定位技术发布时间：2022-09-07T18:15:15.297Z 来源：《福光技术》2022年18期作者：何春林[导读] 为了能够对输电线路故障实现准确定位，系统排查故障，提高供电稳定性。
本文在阐述输电线路故障概念的基础上，对输电线路故障定位技术进行了简要的探讨，以供相关的工作人员参考借鉴。
何春林中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司湖南长沙 410000摘要：为了能够对输电线路故障实现准确定位，系统排查故障，提高供电稳定性。
本文在阐述输电线路故障概念的基础上，对输电线路故障定位技术进行了简要的探讨，以供相关的工作人员参考借鉴。
关键词：输电线路；故障；录波；定位；技术1输电线路故障输电线路故障(transmissionlinefault)主要指的是输电线路的组成部件因其电气、机械性能的损坏，或因输电线路导线、其他带电部分对地或其之间的绝缘损坏，而引起的输电线路的故障。
2输电线路故障原因分析1、短路故障产生短路故障的基本原因是不同电位的导体之间的绝缘击穿或者相互短接而形成的，分为三相线路短路及两相线路短路。
2、断路故障断路是最常见的故障，断路故障最基本的表现形式是回路不通。
在某些情况下，断路还会引起过电压，断路点产生的电弧还可能导致电气火灾和爆炸事故。
三相电路中的断路故障：三相电路中，发生一相断路故障，一则使电动机因缺相运行而被烧毁；二则使三相电路不对称，其中的相电压升高，造成事故。
三相电路中，如果零线断路，则单相负荷影响更大。
3、线路接地故障线路接地一般有如下原因：线路附近的树枝等碰及导线；外因破坏造成导线断开落地等。
3输电线路故障定位原理1、故障点位于区间内监测终端分布安装于交流输电线路M和N位置，装置安装方向均朝B变电站方向，如下图所示：故障发生在M和N点区间外一侧的C点处。
故障发生后，短路电流均由母线流向线路故障点C，所以监测终端M处与监测终端N处所监测到的短路电流相位相同。
±500kV江城直流输电线路典型故障分析
±500kV 江城直流输电线路典型故障分析胡珀（国网湖南省电力公司检修公司，湖南长沙410004）【摘要】江城直流线路全长941k m，保护采用A BB 设计制造的行波保护，同基于工频电气量的传统保护相比，行波保护具有快速动作性能，此外，行波保护还具有不受过渡电阻、电流互感器（TA）饱和、系统振荡和长线分布电容等影响的独特优点，行波保护的上述优点正是超高压长距离输电线路所需要的。
【关键词】直流闭锁；直流线路保护；线路故障；故障测距【中图分类号】TM862 【文献标识码】B 【文章编号】1006-4222（2013）24-0184-031 引言每年迎峰度夏期间，特别是7月份南方雨季，江城直流线路保护、故障测距频繁启动，几乎每天都有故障测距启动信号，并且有测距结果；2009年7月9日14：24，7月10日，13：03，江城直流连续两次极Ⅱ直流线路保护动作，造成直流系统闭锁，损失一个单极功率，事件发生后，经过线路运行维护单位的现场检查，至今未发现线路故障的迹象，事件分析仍未给出具体结论，这给江城直流的安全运行带来了重大的安全隐患。
为了更好的分析这两次事故和直流线路保护频繁启动的原因，我们不得不更加深入的研究直流线路保护的基本设计原理，找出线路保护设计缺陷，找出设计中可以改进的地方，为将来直流系统线路保护的设计提供参考意见。
2 2009 年7 月9 日、10日江城直流极Ⅱ闭锁情况2009 年7 月9 日，江城直流系统双极大地回线方式3000M W运行正常，双极控制方式均为双极功率控制（BPC），14：24，极Ⅱ直流线路保护启动，两次全压再启动，一次降压再启动均不成功，导致极Ⅱ直流系统闭锁，功率瞬时降至1600M W运行，极Ⅰ过负荷，损失功率1400M W，线路故障测距离江陵站941km，离鹅城站0.1km，杆塔号：T2304，为鹅城站出线第二级杆塔。
7月10日，13：03，同样是极Ⅱ直流线路保护启动，两次全压再启动，一次降压再启动均不成功，导致极Ⅱ直流系统闭锁，功率瞬时降至1600M W运行，极Ⅰ过负荷，损失功率1400M W，这次故障测距并未启动，未发现测距结果。
输电线路故障行波仿真及故障定位研究讲解
Secondly,this studyisbasedonPSCADHVDCtransmission line faulttraveling wavesimulation.Single-stagehigh-voltagedirect current transmissionsystemas the research object,thecontrol variableanalysisofwaveform characteristicsofitsfailurepoint of failure, andtransmission line faulttraveling waveis simulated and analyzed.
（2）线路两端的系统阻抗。有些定位算法要用到线路两端的系统阻抗，由于系统的运行方式是变化的，当给定的系统阻抗与实际不一致时，就会给这类定位算法带来误差。
（3）故障点的过渡电阻。某些定位算法会受到故障点的过渡电阻的影响，如很多利用单端电气量进行故障定位的算法，定位误差会随着故障过渡电阻的增大而增大，当过渡电阻大到一定程度后，其定位误差甚至会达到让人无法接收。
为提高故障定位的准确性，一般应从以下几个方面考虑：
（1）定位装置本身的误差。主要包括由硬件以及软件两方面引起的误差。硬件方面主要有：电压、电流互感器的精度、装置的采样频率、模数转化器的精度、字长等等。如CT在电流过大时会出现饱和，会使测得的波形畸变，干扰定位结果。电容式电压互感器传变高频分量能力较差，这就会影响某些利用故障高频分量进行定位的算法的工作。有些定位算法需要很高的采样频率，如果装置的采样频率达不到要求也会结果有较大误差。软件方面主要是软件中的数学模型、定位算法原理等引起的误差。
高压架空输电线路的故障测距方法
高压架空输电线路的故障测距方法引言随着电力系统规模的扩大，高压远距离输电线路日益增多。
高压输电线路分布范围广，穿越地区地形复杂、气候条件多变［1～3］，容易导致故障的发生。
尤其是闪络等瞬时性故障占90％～95％，而这类故障造成的局部绝缘损伤一般没有明显的痕迹，给故障点的查找带来极大困难［1］。
国内外都发生过由于输电线路故障而诱发的电力系统瓦解事故。
如果能快速、准确地进行故障定位，及时发现绝缘隐患，就可从技术上保证电网的安全运行，具有巨大的社会和经济效益。
长期以来，高压输电线路的故障测距受到普遍重视。
在AIEECommittee 1955年的报告中，给出的1955年前有关故障测距文献就有120篇（含电缆）［4］。
二战后，测距技术有了很大发展，尤其是70年代以来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。
基于微机或微处理装置的故障测距方（算）法研究也已成为国内外的热门课题之一。
但微机故障测距技术出现的时间不长，无论是理论还是实际应用都有待改进。
2 高压输电线故障测距原理和方法的分类按采用的线路模型、测距原理、被测量与测量设备等的不同，故障测距可以有多种分类方法。
由于故障分析法的称谓比阻抗法更具一般性，为叙述方便，本文不严格区分二者并统称为故障分析法。
以下按行波法和故障分析法两类予以叙述。
2．1 行波法2．1．1 行波法测距基本原理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，可分为A、B、C型3种方法［5，6］。
A型是根据故障点产生的行波在测量端至故障点间往返的时间与行波波速之积来确定故障位置；B型是利用通信通道获得故障点行波到达两端的时间差与波速之积来确定故障点位置；C型是在故障发生时于线路的一端施加高频或直流脉冲，根据其从发射装置到故障点的往返时间来实现故障测距。
在这3种方法中，A型和C型为单端测距；B型是双端测距，需要两端通信。
A型和B型对于线路的瞬时性（暂时性）和永久性（持续性）故障均有较好的适用性，C型则只适用于永久性故障。
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第40卷第5期电力系统保护与控制Vol.40 No.5 2012年3月1日Power System Protection and Control Mar. 1, 2012 高压直流输电线路故障定位研究综述宋国兵，蔡新雷，高淑萍，张健康，李德坤，索南加乐(西安交通大学电气工程学院，陕西 西安 710049)摘要：综述了国内外开展的直流线路故障定位的研究背景和现状。
首先分析了现有直流输电线路故障定位技术的不足，指出了目前工程应用中的直流输电线路故障定位装置只采用行波原理，存在原理单一、对采样率要求高、耐过渡电阻能力差等问题。
借鉴交流输电线路故障定位原理的划分方法，对直流输电线路故障定位原理进行了归类研究。
将直流输电线路故障定位方法分为行波法和故障分析法，并分别分析和研究了行波法和故障分析法的优缺点，指出故障分析法在直流输电线路故障定位中的广阔应用前景。
最后给出了直流输电线路故障定位研究的几点建议与设想。
关键词：直流输电线路；故障定位；行波法；故障分析法Survey of fault location research for HVDC transmission linesSONG Guo-bing, CAI Xin-lei, GAO Shu-ping, ZHANG Jian-kang, LI De-kun, SUONAN Jia-le(School of Electrical Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)Abstract: The HVDC line fault location methods at home and abroad are surveyed in this paper. Firstly, the disadvantage of the existing fault location techniques of HVDC transmission line is analyzed, and it is point out that the engineering applications of fault location of HVDC transmission line are based on traveling wave principle at present. The fault location principle is relatively simple, requiring high sampling rate, and its tolerance ability of high resistance is not sufficient. Making use of the dividing method of fault location principle of AC transmission line, the fault location principle of HVDC transmission line is classified and studied. The HVDC transmission line fault location methods are divided into traveling wave method and fault analysis method. Furthermore, the advantages and disadvantages of each fault location principles of HVDC transmission line are reviewed respectively and it is pointed out that fault analysis method has broad application prospects. Finally, several important problems which need to be further studied are proposed.This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 51177128 and No. 51037005).Key words: HVDC transmission line; fault location; traveling wave method; fault analysis method中图分类号： TM77 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2012)05-0133-050 引言与交流输电相比，直流输电具有输送容量大、送电距离远、电网互联方便、功率调节容易、线路走廊窄等诸多优点，因此在远距离电能传输、非同步电网互联、分布式能源接入电网、海岛供电以及大城市中心区域电缆供电等领域具有明显优势[1-10]。
我国幅员辽阔、能源与负荷呈逆向分布，决定了高压直流输电技术在我国具有广阔的应用前景[11]。
在舟山直流输电项目之后，先后建设了葛南基金项目：国家自然科学基金项目(51177128，51037005)等直流输电工程，以及灵宝等直流背靠背联网工程。
目前，在建和规划中的直流输电工程数量已渐渐可以和交流输电工程相比拟，已投运直流工程占世界直流输电容量的20%以上，我国已经成为直流输电大国[12]。
直流输电线路是直流系统故障率最高的元件，运行数据也显示我国直流输电可靠性指标偏低[13]。
直流线路故障一般是遭受雷击、污秽或树枝等环境因素所造成线路绝缘水平降低而产生的对地故障和闪络。
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，故障巡线难度大，严重影响永久性故障的恢复时间。
随着继电- 134 - 电力系统保护与控制保护技术的发展，直流线路故障切除的时间将大大缩短，这使得线路损伤较小，只是造成局部绝缘缺陷而无明显的破坏痕迹，故障点的查找困难[1]。
因此，准确可靠的故障定位技术，对于减少巡线工作量、加快故障修复速度、减小停电损失，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。
直流输电线路故障定位技术有待大力发展和研究。
1 直流输电线路故障定位研究现状直流输电线路与交流输电线路物理本质相同，只是能量集中频带不同。
这使得交流线路的部分故障定位原理也可用于直流输电线路。
然而，目前交流输电线路故障定位原理众多，而直流输电线路故障定位原理单一。
目前运行中的直流输电线故障定位装置均采用行波原理。
实际上，直流线路也可构造多种原理的故障定位方法，以提高故障定位的可靠性。
故障定位分为行波法和故障分析法[1]。
行波法分为A、B、C、D、E和F型。
其中A、C、E、F 型为单端原理，而B、D型为双端原理。
故障分析法按照电气量来源可分为单端和双端；按照输电线路模型分为集中参数模型和分布参数模型；按照电气量形式可以分为频域法和时域法[14-16]。
直流线路的故障定位与交流线路又有所不同，使得交流线路故障定位原理只有部分适用于直流线路。
主要表现在：直流线路一般较长，具有明显的分布参数特性，因此应采用分布参数模型以保证故障定位精度。
直流线路主要传输低频能量，线路故障后无稳定的工频量，基于工频量的频域法故障定位原理不再适用于直流线路。
综上所述，直流输电线路与交流输电线路物理本质并无区别；直流线路故障定位应采用分布参数模型；直流线路故障定位不能采用基于工频量的频域法，一般应在时域中进行。
具体可采用的方法有：利用单端和两端量的行波法；基于分布参数模型的单端和两端量的故障分析法。
下面对直流输电线路故障定位研究现状进行分析。
1.1直流输电线路行波故障定位行波故障定位最早用于交流线路[1]。
早期行波法故障定位诞生于20世纪40年代末，由于暂态行波的传播速度比较稳定(接近光速)，检测故障线路上暂态行波在母线与故障点之间的传播时间可以测量故障距离。
行波法测距的可靠性和精度在理论上不受线路类型、故障电阻及两侧系统的影响。
交流线路行波故障定位存在一些问题：故障行波产生的不确定性(有些故障初相角下没有行波产生)、线路两端非线性组件的动态延时、故障点反射波与对端母线反射波的识别、行波信号的提取、故障初始行波及反射波到达时刻的标定、超高速的采样频率、参数的频变效应和波速度的确定等[14-16]。
目前，直流线路保护和故障定位均采用行波原理[17-20]。
与交流线路行波故障定位相比，直流输电线路行波故障定位有以下优势：1）直流电压不会每周期过零，不受故障初相角的影响，且暂态行波能量丰富，波头更容易识别；2）直流系统母线结构变化小，且母线一般只有一条出线，无需区分故障点传播的行波和各母线的反射波和透射波，因此不会受其他线路影响。
基于以上优点，在直流工程中长期以来人们已经接受行波故障定位作为直流输电线路故障定位的唯一方法。
目前，运行中的直流输电线故障定位装置均采用行波原理。
如西门子、ABB、中科院行波测距装置等。
目前应用的直流输电线路行波故障测距基本原理分为A、D两种型式[1]，其中A型为单端原理，D型为双端原理。
目前，在实际应用中往往将D型原理作为主要测距原理，而将A型原理作为辅助测距原理。
早在1985年文献[21]就提出利用连续两个反射波头之间的时间差进行单端电气量的直流输电线路故障定位，在能够区分对端反射波和故障点反射波的情况下，该方法具有较高的定位精度。
1993年文献[22]给出了一种借助于GPS同步时钟、利用两端电气量的行波故障定位方法，在两侧系统都能够启动的情况下该方法具有较高的可靠性。
文献[23]将单端行波定位法与双端行波定位法结合，给出了综合故障定位方法，以提高故障定位的可靠性。
文献[24-25]研制了单端、双端行波故障定位系统，并用于直流输电线路，现场运行经验表明，行波用于直流输电线路测距误差一般不超过3 km。
文献[25]还指出由于直流线路边界以及行波传播畸变的影响，单端行波测距原理难以自动给出正确的故障测距结果。
而双端行波测距原理不受这些因素的影响，可以给出正确的故障测距结果。
在实际应用中，应将双端原理作为一种主要测距原理，而将单端原理作为一种辅助测距原理。
由于小波变换具有良好的表征局部信号的能力，且去噪能力较强，可用于识别行波波头。
文献[26-27]研究了基于小波变换的直流输电线路故障定位原理。
文献[28-31]根据故障暂态信号的奇异点中包含着信号的信息，利用小波变换的模极大值刻画宋国兵，等高压直流输电线路故障定位研究综述 - 135 -出故障行波信号的奇异点和奇异性，给出了基于小波模极大值的直流输电线路双端D型行波故障定位方法，以提高定位精度，并分别用于单极和双极直流输电系统。