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山东大学学报 (工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (6): 95-100.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2018.267

• 电气工程 • 上一篇    下一篇

利用超定方程组的行波故障定位新方法

李猷民1(),吕守国1,周洋1,聂雅馨2,*(),贾明亮1,毕斌1   

  1. 1. 国网山东省电力公司检修公司, 山东 济南 250118
    2. 山东大学电气工程学院, 山东 济南 250061
  • 收稿日期:2018-07-03 出版日期:2018-12-20 发布日期:2018-12-26
  • 通讯作者: 聂雅馨 E-mail:271997530@qq.com;nieyaxin1112@163.com
  • 作者简介:李猷民(1965—),男,山东济南人,高级工程师,主要研究方向为电气工程及其自动化. E-mail: 271997530@qq.com

Novel traveling wave fault location method using overdetermined equations

Youmin LI1(),Shouguo LÜ1,Yang ZHOU1,Yaxin NIE2,*(),Mingliang JIA1,Bin BI1   

  1. 1. Shandong Electric Power Corporation Maintenance Company, Jinan 250118, Shandong, China
    2. School of Electrical Engineering Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China
  • Received:2018-07-03 Online:2018-12-20 Published:2018-12-26
  • Contact: Yaxin NIE E-mail:271997530@qq.com;nieyaxin1112@163.com

摘要:

针对行波速度参数具有一定不确定性,而对行波故障测距结果带来一定误差影响的问题,提出利用超定方程来消除波速影响的输电线路双端行波故障测距方法。测量故障到达输电线路两端的初始行波,以及对端初始反射故障行波到达本端、本端初始反射行波到达对端母线的时间,通过时间和线路长度参数构建超定方程组,通过求解消除波速的影响。仿真结果表明,该方法不受行波波速、故障距离与接地电阻的影响,相较于传统行波测距方法有更高的准确性和可靠性。

关键词: 行波, 测距, 小波变换, 波速, 超定方程

Abstract:

The uncertainty of traveling wave velocity brought the fault location measure error. In order to eliinate the influence of wave velocity, a two-terminal traveling wave fault location method for transmission lines based on overdetermined equation was proposed. This method first needed measure the arriving time of three waves, which were the travelling wave from the fault location to two terminals of the transmission lines, and the two refection waves between the opposite bus and the measure bus. Then with the parameters of the time and lines length, the overdetermined equations were constructed, whose solution could eliminate the uncertainty of traveling wave velocity. The simulation results showed that this method could effectively eliminate the influence of wave velocity, fault distance and ground resistance, and meanwhile show higher location precision and reliability in comparison with other traditional methods.

Key words: traveling wave, fault location, wavelet transform, wave velocity, overdetermined equations

中图分类号: 

  • TM773

图1

行波在节点A的折射和反射"

图2

双端行波测距算法示意图"

图3

故障行波传播示意图"

图4

仿真系统结构图"

图5

M、N端故障相电压行波"

图6

M和N端行波模1分量"

图7

M、N端小波模极大值"

表1

传统方法测试结果"

序号 故障点与M端距离/km 接地电阻/Ω t1/μs t3/μs 距离/km 误差/km
1 120 10 20 410 20 098 119.650 0.350
50 20 410 20 098 119.650 0.350
2 90 10 20 306 20 202 89.151 0.849
50 20 306 20 202 89.151 0.849
3 65 10 20 219 20 289 65.903 0.903
50 20 219 20 289 65.903 0.903
4 40 10 20 133 20 375 40.615 0.615
50 20 133 20 375 40.615 0.615
5 20 10 20 064 20 444 20.382 0.382
50 20 064 20 444 20.382 0.382

表2

本文方法测试结果"

序号 故障点与M端距离/km 接地电阻/Ω t1/μs t2/μs t3/μs t4/μs 距离/km 误差/km
1 120 10 20 410 20 614 20 098 20 926 120.148 0.148
50 20 410 20 614 20 098 20 926 120.148 0.148
2 90 10 20 306 20 715 20 202 20 817 90.087 0.087
50 20 306 20 718 20 202 20 819 90.014 0.014
3 65 10 20 219 20 802 20 289 20 738 65.262 0.262
50 20 219 20 802 20 289 20 738 65.262 0.262
4 40 10 20 133 20 886 20 375 20 648 39.912 0.087
50 201 33 20 889 20 375 206 49 39.854 0.146
5 20 10 20 064 20 952 20 444 20 583 20.208 0.208
50 20 064 20 958 20 444 20 581 19.860 0.140
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