【摘要】：架空線、電纜多段混合線路中,由于各段線路行波速度不一致,用于均勻傳輸線的傳統(tǒng)雙端測距算法無法適用。給出了傳統(tǒng)雙端測距算法的另一種表達(dá)形式,在分析混合線路行波傳播時間特征的基礎(chǔ)上,提出比較故障初始行波浪涌到達(dá)線路兩側(cè)測量點的時間差與混合線路各個連接點處行波傳播到線路兩側(cè)測量點的時間差確定故障區(qū)段,再通過時間和距離補償,將故障距離表示為故障區(qū)段端點到測量點的距離與故障點到該端點的矢量距離之和。相比于現(xiàn)有混合線路行波測距方法,所提方法適應(yīng)性更強、概念更清晰、實現(xiàn)更簡單,且實現(xiàn)了和傳統(tǒng)雙端測距算法的形式與物理含義的統(tǒng)一。ATP仿真驗證了該方法的可行性。
【圖文】：

1956薛永端等：基于分段補償原理的電纜架空線混合線路雙端行波故障測距算法Vol.38No.7為架空線與電纜的各個連接點，記線路測量點S和R分別為P0和Pn，設(shè)各段線路的長度和波速度分別為Li和vi(i=1,2,3,…,n)。圖3含有n段架空線與電纜的混合線路Fig.3Hybridlinecontainingnsectionsofoverheadlinesandcables利用分段補償原理實現(xiàn)雙端行波故障測距的具體步驟如下：1）確定混合線路結(jié)構(gòu)和參數(shù)。包括架空和電纜線路的總段數(shù)n以及各段的線路長度Li和波速度vi(i=1,2,3,…,n)。2）計算行波穿越各段線路時的傳播時間/iiiTLv(i=1,2,3…n)(13)令T0=0，Tn+1=0，再計算行波從混合線路連接點或線路端點Pk(k=0,1,2,…,n)處傳播到線路兩端P0和Pn的時間差為1SRP01kkniiiiktTT(k=0,1,2,…,n)(14)3）故障后，記錄故障初始行波浪涌到達(dá)S(P0)點和R(Pn)點的絕對時刻tS和tR，計算其時間差tSR=tS-tR并與SRPit(i=0,1,2,…,n)逐個進(jìn)行比較。4）若有SRSRPktt(k=0,1,2,…,n)，則可直接確定故障點位于混合線路連接點或線路端點Pk，其到端點S(P0)的故障距離為SF0kiiLL(15)5）若有(1)SRPSRSRPkkttt(k=1,2,3,…,n)(16)則故障點位于第k段線路上。故障點到S(P0)點的距離為(1)1SRSRPSF02kkikittLLv(17)顯然，公式(15)是公式(17)的特例。故障點F到R(Pn)點的距離為(1)SRSRPRFSF12(1,2,3,)knniikiikttLkvnLLL(18)4誤差分析影響行波測距精度的因素有很多[20-22]，由公式(16)(17)可知，主要因素包括行波波速和故障初始行

抗ZC=88.85，架空線波阻抗Z0=385.10；電纜波速度為vc=172.09m/μs，架空線波速度為v0=295.08m/μs。仿真步長為0.1μs。由上述條件求得行波在每段線路上的傳播時間依次為：t1=18.10s，t2=35.25s，t3=46.97s，t4=20.06s，t5=101.05s。則0SRPt221.43s,1SRPt=-185.23s，2SRPt=-114.73s，3SRPt=-20.79s，3SRPt=19.33s。利用線模電壓或線模電流行波信號，可以檢測到各種類型故障行波。設(shè)在距離S測量點18000m處發(fā)生單相接地故障，則兩端接收到的行波波形如圖5所示。baV/U51054t/10s圖5兩測量點接收到故障行波Fig.5Thefaultravelingwavereceivedbythetwomeasurementpoints由圖5可知，St=4.20755×104s，tR=4.21456104s，則SRt70.1s，由于23SRPSRSRPttt，可知故障點位于第三段線路上，可進(jìn)一步計算出故障點到S端的距離為2SF12SRSRP0LLL[(tt)/2]v17933(19)與實際故障距離誤差為7m。對不同區(qū)段、不同位置發(fā)生故障的情況進(jìn)行詳細(xì)仿真，結(jié)果均在誤差允許范圍之內(nèi)。表1給出了其中幾組典型故障情況。由表1故障測距結(jié)果可知，大多數(shù)情況下，，本文方法能夠準(zhǔn)確判斷故障所在區(qū)段且測距誤差在50m以內(nèi)；當(dāng)故障點靠近架空線電纜連接點時，實際應(yīng)用中受各種因素影響，對故障區(qū)段可能誤判，但測距精度仍然滿足要求。改變線路結(jié)構(gòu)和參數(shù)，仿真結(jié)果仍然表明，本文方法可以準(zhǔn)確實現(xiàn)混合線路的行波測距。表1故障定位結(jié)果Tab.1Thefaultlocationresults故障位置測量結(jié)果誤差/m區(qū)段到S距離/m區(qū)段到S距離/mSP130SP16333SP13000SP1302424P1P29000P1P28975-25P2P318000P2P31799
【作者單位】： 中國石油大學(xué)(華東)信息與控制工程學(xué)院;舟山電力局海洋輸電技術(shù)研究中心;山東理工大學(xué)智能電網(wǎng)研究中心;
【基金】：國家863高技術(shù)基金項目(2012AA050213) 國家電網(wǎng)公司科技項目(混合線路在線監(jiān)測及定位系統(tǒng)研發(fā))~~
【分類號】：TM762.25

【參考文獻(xiàn)】

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6 陳sピ

本文編號：2532900