输电线路行波保护的现状与展望

输电线路行波保护的现状与展望

发表时间：2019-07-24T10:08:11.297Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：徐滨

[导读] 摘要：电力行业是保障民生最基础最重要的行业，已经为我国经济发展做出了重大贡献。

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摘要：电力行业是保障民生最基础最重要的行业，已经为我国经济发展做出了重大贡献。输电系统作为电力行业的重要组成部分，一直是电力行业研究的重要课题。本文主要研究了输电线路行波保护的现状和展望，重点分析了行波保护在分析计算方面存在的问题，以及根据自己的经验提出了几点切实可行的建议，从而更好促进我国电力行业的发展。

关键词：输电线路；行波保护；现状；展望

1.背景

电力经过几十年的发展，很多技术已经很成熟了，现在中电承接的项目遍及世界上60多个国家和地区，极大地宣传中国形象和中国实力。另一方面随着经济的发展，各行各业对电力的需求越来越大，因此如何进行电力传输是电力行业面临的共同难题，同时在发生故障时，电力系统的参数（比如电流或者电压）会存在着很多行波，行波的存在会对电力系统的继电保护和故障检测带来一定的干扰，因此如何进行行波分析保护对于电力系统运行地安全性和稳定性具有重要的意义。因此本文在此基础上，重点分析了输电线路行波保护的存在的问题和相应的解决方案，从而更好地促进我国电力企业的发展。

2.行波保护存在的问题

2.1行波信号的不确定性

行波信号的不确定性主要表现在故障的不确定性，这种不确定性主要表现在母线结构的不确定和故障的不确定性，这里的故障不确定主要是故障发生时间（故障电压初相角）的不确定性。行波信号的复制和故障发生时间密切相关。我们这里以单相接地作为例子来说明，如果电力系统在某项电压达到峰值时（这里我们这里假设初相位为90°），也就是行业在初始位置就得到峰值。但是如果在电压过零时没有发生，这时候就没有故障行波的出现。如果故障在第二种情形下出现，这样就会使得行波的保护出现失效。行波信号的保护母线的结构之间的关系很强。如果故障线路和母线的进出线的回路越多，那么行波的反射效果越冥想。但是如果母线结构只有2个回进出线时，这时候行波将不会发生反射现象。这里我们这里假设他们的波阻抗相等。若故障线路相连接母线只有一些故障电路和一些发电机和变压器时，那么这时候行波安全保护将会变得十分微弱。那么这时候的线路行波的折射、反射现象仅仅取决于母线电容的效应，如果使得电力系统检测行波的故障的快速性和稳定性是行波保护发展面临的重要难题。

2.2行波分析缺乏合适的数学手段

在进行行波分析的过程中，主要采取的是EMTP为行波计算提供了可靠的软件的支持，通过EMTP可以对于电力系统中各种故障和扰动所造的行波现象都会进行相应的分析和仿真使得最终的仿真计算结果和真是结果比较接近，EMTP工具为研究行波保护提供了可靠的技术支持。但是，在实际进行故障检测和分析的角度来看待行波的分析，我们发现在实际过程中行波的研究缺乏合适的数学支持工具。因为行波是一种十分不稳定的高频暂态信号，它在传播过程中具有突变性质和非平稳变化的性质。通过可靠的分析工具来提取电压电流中行波分量是进行行波保护重要的基础，但是由于数学知识和软件工具的限制，现在很少有工具能够做到这一点。目前在电力系统中，经常使用的行波保护方法都是基于傅里叶变化的方法，但是采用傅里叶变化方法存在着很强得局限性，因为这种方法对于非周期的信号村里具有很强的局限性，这种方法是一种纯频域的分析，是基于时间序列特征来构成的，通过对于故障点的行波反射到达检测母线的时刻、幅值和极性进行傅里叶变化和分析，但是基于时间分析的分析很难分析出行波故障的特征和具体的频率信息。但是目前的数学工具还不能满足我国行波保护的发展。

3.在电力系统，加强输电线路行波保护的几点建议

3.1使用小波变化来进行相应的分析

目前对于行波保护的分析几乎都是基于傅里叶变化来进行的，但是傅里叶变化对于连续地周期信号处理取得了很好的效果，但是对于非周期的高频信号的处理存在很大的局限性。但是通过小波变化可以很好解决这个问题，通过小波变换对于行波信号进行变化之后，可以使用小波变化的模极大值来表示行波机器各种反射波到达母线的实践，同时可以通过使用不同的小波分量来表示不同的频带。通过小波变化就会使得复杂多样的行波现象就能够使用见解的数学形式来表达。这样在实际的检测过程中，需要在电力系统中检测行波的到达时刻，但是和傅里叶方法相比，基于小波变换的法只需要检测记录第一个小波变换的极大值点。如果在分析的过程中需要考虑其他作用的影响，比如母线电容的行波反射或者是高频分量，这时候只需要分析不同尺度下的小波分量即可。因此使用小波变换进行分析可以最大提升对于行波的分析，从而得到良好的效果。

3.3加强现代技术的应用

为了更好地加强电力系统行波的保护，那么就需要更完善的机制和系统来支持它。作为供电企业，就要必须认识到提升电力系统行波分析的重要性。因此供电企业需要不断强化经营管理工作中的管理机制，在开展行波故障实验的测试过程注意加强对于收集的可靠性和准确性。具体来说，电力网应配备专业的维修和维修人员和监控人员，随时根据运行情况进行检查和记录，有效控制所有设备的运行状态，同时加强监控他们的运行状态。在通过对获得的状况运行的数据之后，系统要进行分析数据得到其风险的评估，并根据风险相应采取措施进行处理。另外，在电力网运行中应引入更先进的科学技术，这样来保证电力网的运行的可靠性和稳定性。例如，可以把计算机技术、自动化技术等可以结合到电力网络操作中。先进的科学技术可以减少电力操作对人力的依赖，大大减少人力投资和资金成本的投入，同时还可以更好，更准确地保证电力网的运行，提供更多的安全性和可靠性。从而为广大消费者保持稳定、可靠的电力服务。

4.结束语

电力作为一个城市经济活动中流动的血液，它极大促进了我国的经济发展。电力系统行波的研究和分析对于提高电力系统运行稳定性和安全性具有重要的意义。希望本文提供几种方法更好促进我国输电行业的发展。

参考文献：

[1]庄池杰，曾嵘，龚有军，等交流输电线路的无线电干扰计算方法[J]．电网技术，2014，32（2）：56-60．