基于電壓行波的輸電線單端電氣量測(cè)距原理的研究.pdf

1、高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的命脈,它擔(dān)負(fù)著電能傳輸?shù)闹厝?同時(shí),它又是電力系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的環(huán)節(jié).因此如果能夠快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行故障定位,就可以從技術(shù)上保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行,具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益.隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大、高壓輸電線路的增多,故障測(cè)距的重要性更加突出.然而,輸電線路故障的查找又是極其困難的.因此,輸電線路故障測(cè)距技術(shù)的大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用具有極其重要的作用.目前,輸電線路故障測(cè)距法可以分為單端電氣量法和雙端電氣量法.兩種方法

2、中又都包含利用工頻量的測(cè)距方法和利用暫態(tài)行波的測(cè)距法.利用工頻量的測(cè)距法有阻抗法和故障分析法;行波測(cè)距法的原理從20世紀(jì)40年代提出至今,在許多方面都取得了里程碑式的突破,形成了目前的現(xiàn)代行波原理.從原理上看,現(xiàn)代行波測(cè)距原理已經(jīng)發(fā)展成為具有現(xiàn)代技術(shù)特色的A、D、E、F四個(gè)種類[9].其中,A、E、F型原理為單端電氣量原理,D型原理為雙端電氣量原理.上述各種測(cè)距方法都有各自的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也均面臨著進(jìn)一步提高可靠性和測(cè)距精度兩項(xiàng)主要指標(biāo)的任

3、務(wù).該文旨在提出一種基于斷路器開斷故障時(shí)在故障線路上產(chǎn)生的暫態(tài)電壓行波的周期性進(jìn)行測(cè)距的單端電氣量行波測(cè)距方法.電力系統(tǒng)輸電線路發(fā)生故障后,斷路器開斷故障時(shí)會(huì)在線路上產(chǎn)生暫態(tài)電壓行波.其中包含了故障距離的信息.該文首先在明確行波概念的基礎(chǔ)上,給出斷路器開斷故障所引起的暫態(tài)行波的產(chǎn)生機(jī)理和傳播過程,提出基于故障開斷電壓行波周期性的單端電氣量測(cè)距原理.并以單相線路為例驗(yàn)證這一理論的正確性以及其不受過渡電阻和對(duì)端系統(tǒng)狀態(tài)影響等優(yōu)點(diǎn).然后,給出

4、了該原理應(yīng)用于三相線路時(shí)所需要的相模變換理論.指出三相線路中模暫態(tài)行波分量的傳播特性類似于單相線路中暫態(tài)行波分量的傳播特性.因此基于單相線路推導(dǎo)出的測(cè)距原理同樣適用于三相輸電線路.接著,該文從分析故障開斷產(chǎn)生的模行波分量在斷口和故障點(diǎn)的傳播特性入手,給出了該原理應(yīng)用于三相輸電線路各種故障類型和跳閘情況的具體方案.并用仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)理論分析結(jié)果加以驗(yàn)證.最后,通過仿真給出本測(cè)距方法在實(shí)際應(yīng)用中的測(cè)距精度.并對(duì)本原理的優(yōu)缺點(diǎn)以及實(shí)用性進(jìn)行評(píng)價(jià).