城市電纜網(wǎng)絡產(chǎn)生故障時,故障線路的精確辨識及故障點的準確定位有利于快速恢復供電。針對城市電纜多埋于地下、結(jié)構(gòu)復雜、分支多、傳統(tǒng)定位算法較為繁瑣等問題,在有效分析電纜線路結(jié)構(gòu)與行波傳播路徑的基礎上,提出了一種基于行波時差矩陣算法的多分支電纜線路故障定位方法。該方法首先劃分線路的各個區(qū)段,然后根據(jù)線路網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)與行波傳播路徑構(gòu)建故障判定矩陣,最終依據(jù)故障判定矩陣與雙端行波定位原理準確定位故障點。PSCAD仿真結(jié)果表明,該方法能快速精確地判定故障分支并定位故障點。 

【文章來源】：水電能源科學. 2020,38(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

10kV電纜線路拓撲結(jié)構(gòu)

根據(jù)行波理論，線路上任意一點發(fā)生故障后將會產(chǎn)生故障行波，初始故障行波會沿線路向兩端傳播并在線路分支點發(fā)生折射與反射、在線路末端發(fā)生反射，見圖2。圖2中，t為行波波頭到達時間。設定分支線路故障發(fā)生在H2O1段，用F1表示。故障初始行波在故障點F1沿線路向兩端傳播。初始行波到達H2端點發(fā)生折返射。向分支點O1傳播的行波首先在O1點發(fā)生折返射，且折射波分為三個方向：(1)初始折射波進入分支線路，沿H2O1、H3O1傳播，最終到達線路末端H2、H3。(2)沿H1O1傳播并最終到達線路末端H1。(3)沿O1O2傳播，并最終到達分支點O2。而到達O2分支點的行波發(fā)生折返射，折射波又可分為三個方向：(1)進入分支線路沿H4O2、H5O2傳播，最終到達端點H4、H5。(2)沿O2O1傳播并最終到達O1分支點。(3)沿H6O2傳播，并最終到達線路末端H6。2.2 行波時差矩陣算法基本原理

在PSCAD中仿真一條10kV電纜多分支結(jié)構(gòu)線路，各段電纜線路長度見圖3，主干線一側(cè)用110/10kV變電站出線電源模擬，另一側(cè)接下一級負荷；兩饋線支路均為兩出線結(jié)構(gòu)，接不同負荷模擬各分支不同負載。仿真頻率設置為10MHz,0.15s后發(fā)生故障。在距線路H2端2km處的H2O1支路，距線路O1端2km處的O1O2主干線路、O1分支點三處模擬線路故障。選用PSCAD中3×400mm2的三相三芯交聯(lián)聚乙烯電力電纜模型，通過電纜幾何參數(shù)可推導出行波在電纜中傳播速度為0.166 7km/μs。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于多端故障信息的配電架空線故障定位方法[J]. 朱建剛,魏佩瑜,邵健,王龍,王善龍,辛正祥.  水電能源科學. 2019(03)
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的輸電線路行波故障測距方法[J]. 張凱,楊建平,徐建委,李京.  水電能源科學. 2018(02)
[3]基于重合器和分段器的10kV環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)的分析[J]. 劉偉,趙磷固.  科技創(chuàng)業(yè)家. 2013(14)
[4]基于經(jīng)驗模態(tài)分解和超球多類支持向量機的滾動軸承故障診斷方法[J]. 康守強,王玉靜,楊廣學,宋立新,V.I.MIKULOVICH.  中國電機工程學報. 2011(14)



本文編號：3246522