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高压输电线路双端量时域故障测距新算法
徐也童;齐军
【期刊名称】《内蒙古电力技术》
【年(卷),期】2010(28)1
【摘要】快速准确的故障定位对电力系统的安全、经济、稳定运行具有重要的作用.文章提出1种新的双端量时域快速故障测距算法,该算法以高压输电线路π模型和存在于各种故障类型的一模网为基础.采用故障后20 ms的同步数据进行故障测距.该算法不需要识别故障类型,不需要故障选相.考虑了数据通道传输问题;测距方程形式简洁,计算简便,不存在伪根识别问题:测距结果不受过渡电阻、系统运行方式、故障位置和故障起始时刻的影响.EMTP仿真表明,该算法具有良好的精度和鲁棒性,能够与差动保护配合实现在线测距.
【总页数】4页(P15-18)
【作者】徐也童;齐军
【作者单位】华北电力大学,河北,保定,071003;内蒙古电力科学研究院,内蒙古,呼和浩特,010020;华北电力大学,河北,保定,071003
【正文语种】中文
【相关文献】
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高压输电线路故障测距分析摘要：该文章以当前基于同步相量测量技术的故障测距算法研究情况进行了对比和总结，且对其定位效果做了相应点评。
关键词：输电线路；故障测距；同步相量；故障定位1.在线参数预估输电线路的参数包括特性电阻抗、传播系数、线路总长等都能以已知参量进行计算。
上述参数的真实程度与故障测距的精准度直接相关。
大多数情况下，已知参量在线路建设初期就已经被确定，然而后期因为天气状况、环境改变或地理因素导致实际状况与已知参量有或多或少的差异。
所以，若能适时的测定或计算出线路运行中出现情况的参数，具有相当重要的作用。
依据WAMS供应的线路两侧电压电流作用和线路参数之间的相互关系就可以便捷的计算输电线路的众多参数。
2.两侧同时测距原理两侧同时测距必须满足线路两侧数据采集同时出现，并将获得的电压和直流电进行统一的时间划定以作为根据进行参考。
依据采用的数据显示，可将两侧故障测距算法大致分为三种情况：一是两侧电流电压直接法，二是一侧电压电流对侧电流法，三是两侧电压控制法。
2.1两侧电流电压直接法面对当前两侧同时电压、电流测距计算法，作者大致总结了如故障方程解析法、搜索代换法、时区基础法等几种常见方法。
(1)故障方程解析法此方法主要是依靠线路两侧采集的电压和电流数据对波进行换算，将其分解为多种谐波，并分别得到频率分布;然后再依据分解原理和分解状况建立线路正逆顺序制作参数分布，并根据线路故障特点认真填写故障测距方程公式，通过求解准确计算出故障所在。
这种测距方式可以根据线路变化而进行相应的电流电压数据滤波调整，通过分解得到的各种波形确定测距算法的适应程度和适合的计算方式，以便不受故障处的过度影响，而导致电阻率过大，完成不同程度的二次故障。
为避免此类情况就必须具备足够的测距精度。
因故障发生后的一段时间内，系统内部电流电压频率分布均处于混乱状态，所以对系统设备的滤波接收处理能力有很好要求。
(2)搜索代换法此类方法操作相对简单些，只需要采集线路两侧电流电压的频率分布程度和相关位置就可以进行统计计算，此外，通过故障线路两侧距离故障位置处的电压分布以下降趋势为突出特征而采用线路数据参数方程式进行故障线路的搜索，从而确定由于电压下降而导致的故障线路的具体位置。
基于双端数据和算法融合的输电线路故障测距新方法罗毅;田吉华【摘要】针对输电线路故障测距中工频法和行波法在不同情况下的缺点，本文提出了一种基于双端数据和算法融合的输电线路故障测距的新方法。
首先根据故障发生的位置将输电线路划分为5个区间，利用双端数据结合双端不同步工频法进行初步测距，确定故障发生的区段，为行波法识别行波波头提供可靠性保证；然后根据工频法确定的故障区段采用不同的测距策略，利用波头到达时间与波速、线路长度之间的关系建立方程组消除波速不准的影响，同时引入比率变量表示测距结果以降低因线路长度变化造成的影响，进而提高了测距的准确性和可靠性。
仿真实验表明了算法的有效性。
%Considering the disadvantages of frequency method and traveling wave method,this paper presents a new transmission line fault location method based on double-ended data and algorithm-fusion. Firstly,the transmission line is divided into five intervals by the location of the fault,then frequency method can determine the fault zones using unsyn⁃chronized data at the two ends of line,which will guarantee the reliability for identifying the wave front of traveling wave. Secondly,a different location strategy will be applied according to the fault section,which can use the relationship among the arrival time of wave front,wave velocity and line length to establish an equation to eliminate the influence of wave speed. Moreover,the location result is replaced by ratio variable to reduce the influence of length change,which improves the accuracy and reliability. The simulation result indicates the effectiveness of the proposed method.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2016(028)012【总页数】6页(P1-6)【关键词】输电线路;故障测距;双端数据;算法融合;工频法;行波法【作者】罗毅;田吉华【作者单位】华北电力大学控制与计算机工程学院，北京 102206;华北电力大学控制与计算机工程学院，北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TM77输电线路是电力系统中发生故障频率最高的地方。
高压输电线路的故障测距方法摘要：随着我国的基础建设的不断完善，我国的高压输电网设施也有很多的建设，但是在高速发展的同时高压输电网也出现了一系列的故障。
结合实际情况，针对高压输电线路故障原因、方法以及差别进行了分析，可为以后的高压输电线路故障测距提供一些参考意见。
关键词：高压架空;输电线路;故障测距引言随着我国的经济实力的提高，基础建设也越来越多，其中电力能源的运输方法主要采用的是架空线路，因此，架空线路的故障也就随之增多，影响电力系统的运转。
并且，架空输电线路分布的地域广且地形复杂，所以极易出现故障，一旦出现了故障，若是采用逐条排查，不仅工作量大、耗时长、效率也低，若是故障不及时排除，容易引起一系列的反应。
所以，采用有效的线路故障排除方法十分有必要，能有效的保障电力系统正常的运转。
1.高压输电线路的故障分析法故障分析法如今已经得到了较为广泛的应用，具体来讲，如果系统运行方式和线路参数已经被掌握，那么我们可以将测量装置得到的电压电流给应用过来作为函数，之后加上故障录波记录的故障数据，就可以有效地构建电压电流回路方程，这样故障距离就可以计算出来。
1.1利用单端数据的故障分析法阻抗法、电压法以及解方程法等都是借助于单端数据的故障分析法，阻抗法指的是有故障出现时，对线路一端的电压电流进行计算，然后将故障回路的阻抗给求出来，因为有正比关系存在于测量点和故障点之间，那么故障距离就可以被求出来。
电压法指的是如果输电线路的某一部位出现了故障，将故障点处电压的最小值给充分利用起来，来科学计算故障相电压的沿线分布情况，在找出来故障相电压的最低点之后，就可以实现故障测距的目标。
通过对比我们可以发现，前者计算方式太过复杂。
1.2利用双端数据的故障分析法借助于双端数据的故障分析法，包括多种类型，如借助于两端电流一端电压的方法、解微分方程的方法等。
1.3影响故障分析法测距精度的因素（1）线路参数的测量，要对多种条件进行假设，方可以计算输电线路参数，但是无法符合现场实际情况，很多因素都会影响到高压输电线路的参数，如沿线地质、气候、大地电阻率的分布等，并且季节的改变，也会影响到线路长度，容易有测距误差产生。
Telecom Power Technology设计应用技术 2023年5月25日第40卷第10期· 15 ·Telecom Power TechnologyMay 25, 2023, Vol.40 No.10李 迎：基于ACO-ENN 算法的 高压直流输电线路故障测距技术式中：Z s 为系统输电侧的阻抗；Z F 为故障位置阻抗；Z c 为线路传输阻抗。
求解式（1），得出M F k(2π),2πa a k d f k ++=（4）式中：a M 、a F 表示a 1与a 2所对应的反射角。
分析故障行波频谱发现，频谱内首个峰值对应幅值达到最大，与该频率相对应的是主频，本文提取主频对故障测距算法展开研究。
1.2 可行性分析在高压直流输电系统内部，母线出现比较少，极易提取故障行波暂态信号[3]。
因此，自暂态信号内进行固有频率的提取，计算固有频率和故障距离的函数关系，以计算故障距离。
图1为暂态行波频谱。
图1 暂态行波波形、频谱分析图1可知，故障行波传播输电线路时，其幅值会呈衰减态势，且波头畸变严重，自时域内很难将行波波头提取出来[4]。
本文自频域角度展开测距，有效避免了由于识别反射波头产生的误差。
即使图1内故障行波波头畸变与衰减状态下，也可将精准固有频率提取出来，因此该测距方法具有较高稳定性与可靠度。
2 ENN 分析2.1 神经网络ENN 在反馈网络中具有代表性，最初的ENN 主要功能在于处理语音，且ENN 和普通网络存在差异性，不仅具备隐含层、输入层以及输出层，而且增加了特殊联系单元，特殊联系单元能够用于存储隐含层的历史输出数据，因此将该单元叫作结构层，ENN 具备动态记忆功能[5]。
图2为ENN 的结构。
图2 ENN 的结构分析图2可知，网络结构主要包含结构层、输入层、隐含层以及输出层，其中结构层可存储隐含层的历史输出值，能够自隐含层对反馈信号进行接收，在延迟存储后输入隐含层，由此不仅能够提升网络的动态信息处理能力，而且能够增强其对历史数据的敏感性。
基于双端测距的高压输电线路故障定位摘要：为了降低电能在输送过程中的损耗，我国大力发展高压、特高压输电，成为现代输电的主流。
由于距离上跨度大，常常进行远距离输电，输电线路安全稳定运行是决定高压输电成功的关键。
高压输电线路常处在野外，容易受到恶劣天气以及周围环境的影响，从而产生故障，对于一般的故障，可以通过自动重合闸装置等设备进行故障的切除，保障输电线路的正常运行，在一定程度上提高了线路的稳定性。
对于一些永久性故障，比如线路断路，采用保护装置就不能立刻对线路起到保护的作用，对电能的运输造成极大的危害。
针对这种永久性故障，就需要检修人员的参与，进行人工处理。
关键词：双端测距；高压；输电线路；故障定位在检修过程中，如果能准确判断出故障发生的位置，就能够及时派出人员进行处理，在短时间内使得输电线路恢复到正常的运行状态，并且也能够减小故障对电网的冲击影响，降低故障带来的经济损失，所以，能够加快检修的速度，就能够提高输电线路的经济运行。
现在对输电线路中故障定位的方法有很多，常用的有双端同步测距法、行波法、故障分析法、数字滤波算法、智能化测距法。
这些方法的出现，提高了故障检修的效率，具有很重要的经济价值。
通过将差分算法运用到测距方法中，提出一种新的行波奇异点检测方法，通过仿真模型验证了该方法的有效性；将变分模态分解与Teager能量算子相结合，解决了在测距过程中容易受行波波速、线路长度等因素影响的问题；以500Kv输电线路为模型，并考虑了线路中并联电抗器，验算了均匀传输线方程的效果；利用仿生算法的寻优特性，改善测距算法误差高的缺点，通过仿真验证模型的有效性。
本文采用双端法来对高压直流输电线路中的故障进行定位，避免了单端法中行波折反射现象的影响，采用Matlab软件搭建双端输电线路仿真模型，模拟在不同故障下，对故障定位的精准程度，具有良好的准确性。
2 基本原理当故障发生时，线路中会出现暂态行波，可以通过GPS等方法来获取具有故障距离和故障类型信息的信号，这些信号的获取是准确定位故障发生点的关键因素。
不受波速影响的输电线路双端行波故障测距算法随着电力系统的不断发展，高压输电线路已经成为电力系统的重要组成部分。
然而，由于环境和设备等因素的影响，输电线路会发生各种各样的故障，如短路、接地故障等。
及时准确地测距故障点对于保障电网的稳定运行至关重要。
传统的故障测距方法主要基于行波理论，即利用行波在输电线路上的传播速度来计算故障点的位置。
然而，由于环境和设备等因素的影响，行波的传播速度会受到很大的影响，从而导致测距的不准确性。
为了解决这一问题，学者们提出了一种不受波速影响的输电线路双端行波故障测距算法。
该算法基于双端行波法，即在故障发生时，同时向故障点的两端发送电压波和电流波，通过测量两端的电压波和电流波的相位差，计算出故障点的位置。
该算法不仅可以克服行波传播速度的不确定性，而且可以提高测距的精度。
具体来说，该算法分为两个步骤。
首先，通过双端测量法分别测量故障点两端的电压波和电流波，计算出它们之间的相位差。
然后，根据相位差和线路的特性参数，如线路长度、电容、电感等，利用数学模型计算出故障点的位置。
该算法的优点在于不需要事先知道行波传播速度，因此可以适用于各种环境和设备条件下的输电线路。
此外，该算法的计算精度高、测距范围广，可以用于各种类型的故障，如单相接地故障、两相接地故障等。
然而，该算法也存在一些局限性。
首先，该算法需要准确测量电压波和电流波的相位差，因此需要使用高精度的测量设备。
其次，该算法需要准确测量线路的特性参数，如线路长度、电容、电感等，因此需要事先获取这些参数的准确值。
总之，不受波速影响的输电线路双端行波故障测距算法是一种新兴的故障测距方法，可以克服传统行波法的不足之处，提高测距的精度和可靠性。
随着技术的不断发展，该算法有望在电力系统中得到广泛应用。
