高压输电线路双端故障测距新算法

随着 电 网 自动 化 水 平 日益 提 高 ， 波 通 信 、 微 光 纤 通 信 在 电力 系统 中的 普 遍应 用 ．基 于 通 道 的 双 端 测 距算 法正 越 来 越 得 到 人们 的关 注 【 根据 对 引
两 侧 数据 同 步要 求 的不 同 ．双端 测 距 又 分 为 同 步
电线 路 是 电 力 系 统 中最 容 易 发 生 故 障 的元 件 ． 迅 速 、 确地 检测 处 故 障位 置 。 及 时修 复线 路 ． 高 准 对 提 供 电可靠 性具 有重 要 意义 ． 因此故 障测 距 成 为进 来 继 电保 护工作者 研究 热点【 ¨ 故 障 测 距从 测 量 数 据 的来 源 上 可 分 为 单 端 测
文 献 标 志 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ９ ０ ６ （０ ０ ０ — ０ ６ ０ １０ — ６ ５２ １ ）４ ０ １ — ４
由于 架 空 线路 跨 度 大 、 自然 环 境 复杂 ， 压 输 高
迭 代 将 故 障 区 间界 定 在 一段 短 线 路上 ．从 而 将 分 布 长 线测 距 转 化 为 集 中参 数 短 线测 距 但 文 中没 有 给 出 迭代 收 敛 性 的证 明 ．若 考 虑 到两 端 数 据 不 同 步 时 ， 在 伪 根 判 别 的 问题 。文 献 ［］ 于 分 布 存 ８基 参 数模 型 ．通 过 推 导 得 到 了 故 障距 离 的解 析 表 达
距 和双 端 测距 。单 端测 距具 有 使用 的设备 简 单 、 信
式， 仍存 在伪 根 的 判 别 问题 。文 献 ［］ 出两 侧 计 ９提
算 的 故 障点 电压 幅值 之 差在 故 障 点最 小 ．并 采 用
息 量少 、 于 实 现 的优 点 ， 从 原理 上 无 法 消 除 过 易 但
２ 西安交 通 大学 电气工程 学 院 ， ． 陕西 西 安 ７ ０ ４ ； １ ０ ９
３ 江苏省 电力试 验研究 院有 限公 司 ， 苏 南京 ２ １０ ） ． 江 １ １ ２
摘 要 ： 于故 障点 电压 幅 值相 等的 双 端 故 障 定位 方 法 ， 于两 端 采样 数 据 不 同步会 存 在 伪 根 判 别 １题 分 析 两端 数 基 由 ＂ － ３
大量 假 设 ． 仿 真试 验 参 数 选 择 具有 一 定 随机 性 ． 且 因此 证 明过 程 具 有一 定 局 限性 提 出 了一 种基 于双端 不 同步数据 的高压 输 电线
测 距 和 非 同 步测 距 同步测 距 主要 有 基 于集 中参 数 模 型 的两 端 电 压 电 流 法 ［］ 单 端 电压 、 端 电 １ 和 两
别 是 远距 离 输 电 线路 ，应 采 用 考 虑 分 布 电容 的分 布 参 数 线 路 模 型 ， 方 法 不 可 避 免存 在 模 型误 差 该 文 献 ｆ］ 于分 布参 数 模 型 ， 用 长 线 路 方 程 列 出 ６基 采
路 故 障测 距 实用算 法 它采 用线路 的分布 参数模 型， 根 据 线 路 发 生 故 障 时故 障分 量 电压 沿 线 的 分 布规 律 ，采用 简单 搜 索迭代 的方 法便捷 地 计算 出故 障点
法 得 到更 加广 泛 应 用 。文 献 ［］ 出 了基 于 集 中参 ５提
数 电路 的 双 端 非 同 步数 据 的 测距 方 法 ，分 析 了两 侧 测 量信Hale Waihona Puke Baidu息 “ 同步 ” 的算 法 。实 际高 压 输 电线路 特
验 证 该 方 案收 敛 速 度 快 ， 受 过 渡 电 阻、 障初 始 角、 不 故 两端 采样 数 据 不 同步 等 因素 的影 响 。 测距 精 度 高 。
关 键 词 ： 电线路 ； 障 定位 ； 输 故 收敛 性 ； 双端 数 据 不 同 步
中 图 分 类 号 ：Ｍ ７ １ Ｔ １
收敛 性 给 出 了定 性 分 析 ．得 出 的结 论 是 迭 代 过程
有 存 在 伪 根 的可 能 性 但 分 析 过 程 中假 设 向量 的
初 始 角 度 存 在 很 大 的 随机 性 ．通 过 大 量 的 仿 真发 现 ． 中 的仿 真试 验 不 能 验 证 伪 根 的存 在 性 文献 文 ［１利 用 模 值 平 方 相 等 的原 理 进 行 故 障 测距 ， １］ 并从 原 理 上 分 析 了它 的收敛 性 由于 证 明过 程 采 用 了
流 法 ， 献 ［】 出基 于分 布 参 数 模 型 的 同步 测 文 ４提 距 方 法 由 于互 感 器 相 移 等 因素 的 影 响 ．即使 利 用 先 进 的全 球 定 位 系 统（ Ｓ ． 侧 的数 据也 难 以 ＧＰ ） 两 达 到 完全 同步 因此 ．不 需 要 两 端 同步 采 样 的 非 同 步测 距 方
江
１ ６ ２１ ０ ０年 ７月
苏
电
机
工
程
第 ２ ９卷 第 ４期
Ｊａ ｇ ｕ Ｅ ｅ ｔｉａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｉ ｎ ｓ ｌ ｃｒｃ ｌ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
高压输 电线路双端故 障测距新算法
丁 士 长 ， 国兵 ， 宋 刘林 林 。许 庆 强 。 ，
（． １ 江苏方 天 电力 技术 有限公 司 ， 苏 南京 ２ １ ０ ； 江 １ １ ０
渡 电 阻和对 端 系统 阻抗 变化 对 测距 精度 的影 响 ． 而 双端 测距 则可 以克服单 端测距 的这 些缺点
搜 索迭 代 的方 法 ．该 方法 避 免 了求 解 复 杂 的长 线
路 方 程 ． 现 简 单 但 文 中并 未 给 出迭代 收 敛 性 的 实 证 明 以及 步 长 的 修 正 原 则 。 文 献 【０ 对 文 献 ［］ １］ ９ 中
据 不 同步 时伪 根 产 生 的 原 因 ． 利 用 故 障 分 量 电 压 分 布 规律 ． 出基 于 故 障 分 量 不 存 在 伪 根 判 别 问题 的 简单 迭 代 定 并 提 位 方 法 ， 明 了该 方 法 收敛 性 和 惟 一性 。 方 法采 用 线路 分布 参 数模 型 ， 受 线路 分布 电容 影 响 ， 算 简单 。 过仿 真 证 该 不 计 通