基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的VSC-HVDC輸電電纜的故障測(cè)距
發(fā)布時(shí)間:2019-08-03 19:01
【摘要】:提出一種基于雙端故障信息的單端測(cè)距法,即當(dāng)故障距離在中點(diǎn)之前,用M端故障量進(jìn)行測(cè)距,當(dāng)故障距離超過(guò)中點(diǎn),用N端故障信息進(jìn)行測(cè)距。此法基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波,再采用形態(tài)學(xué)梯度提取故障時(shí)刻的方法,能準(zhǔn)確提取故障點(diǎn)的時(shí)刻。本文采用PSCAD/EMTDC進(jìn)行建模仿真,用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法測(cè)距原理簡(jiǎn)單,設(shè)備投入少,準(zhǔn)確度較高。
【圖文】:
第12期2單端行波測(cè)距基本原理2.1單端行波測(cè)距原理A型測(cè)距法是一種單端故障測(cè)距的方法,此法利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波根據(jù)行波在測(cè)量點(diǎn)和故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間和行波波速確定故障點(diǎn)的距離。如圖2(a)所示,M和N分別表示直流接地極線路的兩端,F(xiàn)為故障點(diǎn)位置,測(cè)量點(diǎn)在M處,在故障點(diǎn)F處將產(chǎn)生行波電流fi,規(guī)定由故障點(diǎn)沿線路向兩端傳播將M端母線到點(diǎn)的傳播方向規(guī)定為行波傳播的正方向。如圖2(b)行波網(wǎng)格圖中所示,F(xiàn)點(diǎn)故障時(shí),產(chǎn)生故障暫態(tài)行波并分別向直流接地極線路兩端傳播,uM-(t)為第一個(gè)到達(dá)測(cè)量端M的反向行波,到達(dá)時(shí)刻記為TM1,之后uM-(t)反射形成第一個(gè)正向行波uM+(t),uM+(t)到達(dá)故障點(diǎn)后再次反射形成反向行波uFR-(t),uFR-(t)到達(dá)測(cè)量端M的時(shí)刻記為TM2。u-N(t)為第一個(gè)到達(dá)測(cè)量端N的反向行波,到達(dá)時(shí)間記為TN1,之后u-N(t)反射形成第一個(gè)正向行波u+N(t),u+N(t)到達(dá)測(cè)量端N的時(shí)刻記為TN2,由此故障距離表示為:DMF=12vΔt(1)DNF=12vΔt'(2)DMF=L-DMF(3)式中v為波速度,其中v=1/LC,Δt=TM2-TM1,Δt'=TN1-TN2當(dāng)系統(tǒng)雙極故障接地,故障距離大于總線路長(zhǎng)度一半時(shí),由于本文所采用的形態(tài)學(xué)梯度算法可以有效地分辨出u-FR(t),所以本文只需采用公式(1)就能進(jìn)行有效地故障測(cè)距,大大減小了測(cè)距中的困難。2.2行波的提取對(duì)雙極高壓直流輸電線路,由于兩極導(dǎo)線之間相互耦合,因此需要將電流或電壓相量解耦,,使其成為相互獨(dú)立的模量(即進(jìn)行相模變換)。經(jīng)過(guò)模變換后,直流接地極線路在頻域的任一模分量的基本方程與波動(dòng)方程是完全獨(dú)立的,然后進(jìn)行正、反向行波浪涌的分離。
牡憧
本文編號(hào):2522731
【圖文】:
第12期2單端行波測(cè)距基本原理2.1單端行波測(cè)距原理A型測(cè)距法是一種單端故障測(cè)距的方法,此法利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波根據(jù)行波在測(cè)量點(diǎn)和故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間和行波波速確定故障點(diǎn)的距離。如圖2(a)所示,M和N分別表示直流接地極線路的兩端,F(xiàn)為故障點(diǎn)位置,測(cè)量點(diǎn)在M處,在故障點(diǎn)F處將產(chǎn)生行波電流fi,規(guī)定由故障點(diǎn)沿線路向兩端傳播將M端母線到點(diǎn)的傳播方向規(guī)定為行波傳播的正方向。如圖2(b)行波網(wǎng)格圖中所示,F(xiàn)點(diǎn)故障時(shí),產(chǎn)生故障暫態(tài)行波并分別向直流接地極線路兩端傳播,uM-(t)為第一個(gè)到達(dá)測(cè)量端M的反向行波,到達(dá)時(shí)刻記為TM1,之后uM-(t)反射形成第一個(gè)正向行波uM+(t),uM+(t)到達(dá)故障點(diǎn)后再次反射形成反向行波uFR-(t),uFR-(t)到達(dá)測(cè)量端M的時(shí)刻記為TM2。u-N(t)為第一個(gè)到達(dá)測(cè)量端N的反向行波,到達(dá)時(shí)間記為TN1,之后u-N(t)反射形成第一個(gè)正向行波u+N(t),u+N(t)到達(dá)測(cè)量端N的時(shí)刻記為TN2,由此故障距離表示為:DMF=12vΔt(1)DNF=12vΔt'(2)DMF=L-DMF(3)式中v為波速度,其中v=1/LC,Δt=TM2-TM1,Δt'=TN1-TN2當(dāng)系統(tǒng)雙極故障接地,故障距離大于總線路長(zhǎng)度一半時(shí),由于本文所采用的形態(tài)學(xué)梯度算法可以有效地分辨出u-FR(t),所以本文只需采用公式(1)就能進(jìn)行有效地故障測(cè)距,大大減小了測(cè)距中的困難。2.2行波的提取對(duì)雙極高壓直流輸電線路,由于兩極導(dǎo)線之間相互耦合,因此需要將電流或電壓相量解耦,,使其成為相互獨(dú)立的模量(即進(jìn)行相模變換)。經(jīng)過(guò)模變換后,直流接地極線路在頻域的任一模分量的基本方程與波動(dòng)方程是完全獨(dú)立的,然后進(jìn)行正、反向行波浪涌的分離。
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本文編號(hào):2522731
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