輸電線路自適應(yīng)繼電保護(hù)及故障測(cè)距的研究.pdf

1、超高壓輸電線路擔(dān)負(fù)著傳送電能的重要任務(wù)，其故障直接威脅到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，國內(nèi)外都發(fā)生過由于輸電線路故障而誘發(fā)的電力系統(tǒng)瓦解事故。為了減少輸電線路短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的危害，應(yīng)該迅速將發(fā)生短路的部分與系統(tǒng)其它部分隔離；為了盡快恢復(fù)輸電線路的輸送電，應(yīng)該準(zhǔn)確，快速尋找故障點(diǎn)，并及時(shí)排除故障。 本文針對(duì)輸電線路的故障特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)基于小波模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)輸電線路的保護(hù)；充分利用故障后不同頻段上的信息，構(gòu)成基于暫態(tài)能量的輸電線路的自適

2、應(yīng)繼電保護(hù)。利用輸電線路故障前后的雙端數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲取兩端系統(tǒng)阻抗并進(jìn)行故障測(cè)距，測(cè)距精度不受兩端系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，數(shù)據(jù)不需要同步，也不存在偽根的判別問題；利用PMU測(cè)量到的相角及線路正常運(yùn)行時(shí)的電壓、電流，在線求取輸電線路的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)輸電線路的故障測(cè)距對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和線路參數(shù)的自適應(yīng)性。 本文的主要成果可歸納如下：●首次提出了基于小波模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸電線路自適應(yīng)保護(hù)方案。在分析電力系統(tǒng)輸電線路故障特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，給出了小波模糊神

3、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和算法。利用離散小波變換得到任意尺度上的故障信息并將不同尺度上的故障信息輸入到模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練，利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反模糊化過程，得到基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障點(diǎn)識(shí)別的結(jié)果，以構(gòu)成自適應(yīng)的輸電線路的保護(hù)。 ●首次提出了基于暫態(tài)能量的輸電線路的自適應(yīng)保護(hù)方案。對(duì)于單回線，利用母線上的雜散電容吸收高頻分量的特點(diǎn)，構(gòu)成了能夠準(zhǔn)確區(qū)分區(qū)內(nèi)，區(qū)外故障的基于暫態(tài)能量的自適應(yīng)速動(dòng)保護(hù)。保護(hù)的靈敏度不受過渡電阻，故障類型，負(fù)荷電流，系

4、統(tǒng)的運(yùn)行方式等因素的影響。對(duì)于同桿雙回線，結(jié)合同桿雙回線的橫差電流和模量電流的概念，首次提出了基于橫差模量電流暫態(tài)能量的自適應(yīng)保護(hù)方案。 ●首次提出基于在線計(jì)算等值系統(tǒng)阻抗和線路雙端故障錄波信息的自適應(yīng)測(cè)距算法。利用故障前后的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)地求取輸電線路發(fā)生故障時(shí)的兩端的系統(tǒng)阻抗，利用反映了輸電線路的實(shí)際的運(yùn)行方式的系統(tǒng)阻抗進(jìn)行故障測(cè)距，線路兩端數(shù)據(jù)不必同步，且測(cè)距精度不受過渡電阻，故障類型，負(fù)荷電流等因素的影響。仿真結(jié)果和實(shí)際數(shù)據(jù)

5、的驗(yàn)證都表明新算法有很高的精度(1﹪左右)，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，華東電力局已經(jīng)使用該軟件進(jìn)行雙端輸電線路的故障測(cè)距，用戶反映很好。 ●首次提出了基于六序故障分量的同桿雙回線自適應(yīng)測(cè)距算法。在分析了同桿雙回線的特點(diǎn)后，通過對(duì)線路兩回線電壓、電流的六序分量變換巧妙地考慮了兩回線之間的互感問題；在六序故障分量網(wǎng)絡(luò)中，線路兩端電流故障分量有效值之比仍然只是線路阻抗、兩端系統(tǒng)阻抗和故障點(diǎn)距離的函數(shù)，因此通過簡單的測(cè)距方程即可求出故障距離。

6、大量仿真結(jié)果表明，該方法可以準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)同桿雙回線故障測(cè)距，具有很強(qiáng)的實(shí)用前景。 ●提出了基于在線輸電線路參數(shù)計(jì)算的故障測(cè)距方法。電力公司提供的參數(shù)是非常理想化的，實(shí)際的線路參數(shù)是隨著環(huán)境條件和系統(tǒng)運(yùn)行情況的變化而不同的，存在著不確定性，忽略此影響會(huì)給測(cè)距結(jié)果帶來較大的誤差。本文利用PMU在線監(jiān)測(cè)輸電線路狀態(tài)，從而在線計(jì)算輸電線路的參數(shù)并用于故障測(cè)距，該測(cè)距算法在實(shí)現(xiàn)雙端系統(tǒng)電抗的在線求解的基礎(chǔ)上，利用在線求解的線路參數(shù)完全實(shí)現(xiàn)線