基于FastICA的高压直流输电线路故障测距方法

高压架空输电线路的故障测距方法
高压架空输电线路故障测距是指在高压架空输电线路发生故障时，通过一定的方法确定故障发生的位置的过程。

在实际的运行中，由于种种原因，高压架空输电线路可能会发生各种故障，包括短路、接地故障、绝缘破损等。

及时准确地确定故障的位置，有助于迅速采取措施进行修复，保证电网的稳定运行。

高压架空输电线路的故障测距方法主要包括差动测距法、冲击波测距法、电流互感器测距法和电压互感器测距法等。

下面将对这几种常用的方法进行介绍。

1. 差动测距法：
差动测距法是利用电流互感器将线路分为若干段，当线路发生故障时，通常会产生故障电流。

通过测量各段的电流大小和相位差，可以确定故障发生的位置。

差动测距法具有测量精度高、实施简便等优点，但需要在线路上安装大量的电流互感器，成本较高。

2. 冲击波测距法：
冲击波测距法是利用线路上发生故障时产生的冲击波信号的传播速度来测量故障的位置。

通过在故障发生处发送冲击波信号，并在各个测距点接收到信号的时间差，利用信号传播速度来计算故障的距离。

冲击波测距法需要精确定位测距点，并且对线路的故障类型有一定的要求，但测距精度较高。

3. 电流互感器测距法：
电流互感器测距法是利用线路上故障电流通过电流互感器产生的电磁场来测量故障的位置。

通过在线路上放置多个电流互感器，并测量每个互感器所产生的电磁场强度，可以通过计算来确定故障的位置。

电流互感器测距法需要大量的电流互感器并对其进行精确校准，但测距精度较高。

高压输电线路故障测距方法摘要高压输电线路是电力系统的重要组成部分，它与工农业生产和人们的日常生活密切相关，快速准确的对输电线路进行故障测距，不仅对及时修复线路和保证供电可靠至关重要，而且高压输电线路的准确故障测距是从技术上保证电网安全、稳定和经济运行的重要措施之一。

因此，输电线路故障测距一直是电力工程界中研究的重点和难点问题。

本文在就高压输电线路故障测距的方法进行了分析总结。

关键字：高压；输电线路故障；测距目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2对故障测距装置的基本要求 (1)1.3故障测距的发展简史、现状 (2)1.4本论文的主要工作 (4)第二章故障测距方法分类及其优缺点比较 (4)2.1引言 (4)2.2阻抗测距方法 (5)2.2.1利用单端数据的阻抗测距方法 (5)2.2.2利用双端数据的阻抗测距方法 (7)2.3行波测距方法 (9)2.3.1早期的行波法 (9)2.3.2现代行波测距 (10)2.4各种方法比较及其存在的问题 (12)2.4.1各种方法的比较 (12)2.4.2各种测距方法存在的问题 (13)2.5本章小结 (14)第三章输电线路的模型及其故障测距相关理论 (15)3.1引言 (15)3.2输电线路的数学模型 (15)3.2.1R－L模型 (15)3.2.2 型线路模型 (15)3.2.3分布参数线路模型 (16)3.3测距模型的建立 (16)3.4由过渡电阻引起的误差分析 (17)3.5相模变换 (18)3.6数字滤波 (19)3.7本章小结 (22)第四章输电线路单端故障测距新方法 (23)4.1引言 (23)4.2测距的基本原理 (24)4.2.1输电线路故障测距模型 (24)4.2.2故障附加网络 (24)4.2.3故障附加状态故障电压沿线分布 (25)4.2.4故障测距原理 (26)第五章结论与展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第一章绪论1.1 引言高压架空输电线路是电力系统的重要组成部分，它担负着输送电能的重要任务，是发电厂和终端用户的纽带，同时也是整个系统安全稳定运行的基础。

高压直流输电线故障测距方法发布时间：2022-06-26T01:48:13.362Z 来源：《中国电业与能源》2022年第4期作者：张迪[导读] 近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。

我国煤炭资源和风能、水能等可再生能源主要集中在西北地区张迪南方电网超高压输电公司昆明局云南昆明 650217摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。

我国煤炭资源和风能、水能等可再生能源主要集中在西北地区，而主要负荷中心却集中在“三华地区”。

能源的逆向分布使得我国制定了“西电东送”的战略方案，加快建设高压直流输电工程。

近几十年来，我国已建成了多个世界级的特高压工程。

高压直流输电系统因其传送容量大、传输距离远具有广阔的发展前景。

作为高压直流输电系统的重要组成部分，高压直流输电线路长度长达几千千米，跨越复杂的地理环境，极易发生短路故障，且多为瞬时性故障。

线路发生故障后对故障地点快速精确地定位，能减少巡线人员工作量，缩短故障切除时间，提高系统运行稳定性。

本文就高压直流输电线故障测距方法展开探讨。

关键词：高压；直流输电线；故障；测距引言国家现代化建设与发展为工程建设提出了新的标准，安全建设中的故障排除属于重中之重，它是电力工程功能的保障、也是安全的保障，需要给予高度重视。

输电线施工会面临诸多环境因素干扰，诱发施工问题，进而引起故障，新技术被引入和优化应用后，施工技术及故障处理的效率和质量都有显著提升。

1输电线路缺陷分类输电线路的缺陷分为三类,即本体缺陷、附属设施缺陷和外部隐患三大类。

第一，本体缺陷。

本体缺陷是指组成线路本体的全部构件、附件及零部件，包括基础、杆塔、导地线、绝缘子、金具、拉线和接地装置等发生的缺陷。

第二，附属设施缺陷。

附属设施缺陷是指附加在线路本体上的线路标识、安全标志牌以及各种在线监测装置、防鸟刺等装置。

第三，外部隐患。

外部隐患是指外部环境变化对线路安全运行构成威胁的情况，如在线下及防护区违章建房、违章施工、违章树木等。

高压直流输电线路故障行波测距发布时间：2022-09-27T00:52:30.771Z 来源：《中国电业与能源》2022年第10期作者：韩建波[导读] 当今，我国经济和电力工业正在高速发展，因此电力事业拥有着广阔的发展前景韩建波中国南方电网超高压输电公司天生桥局摘要：当今，我国经济和电力工业正在高速发展，因此电力事业拥有着广阔的发展前景，而高压直流输电线路因同交流输电相比其运行电能损耗小、线路造价低等优点被陆续建立起来，但远距离输电线路规模增加，发生故障后产生的危害越加严重。

针对及时准确排除输电线路故障以及各种隐患等问题，让生产和生活尽快恢复，减少损失，需要寻找一种快速、准确的线路故障测距方法，关键词：高压直流输电；故障测距；MATLAB/Simulink；行波前言在我国经济和电力工业高速发展的大背景下，电力事业前景一片光明。

应用越来越广泛的直流输电技术是目前世界上技术水平最先进、最成熟的输电技术，且是区域电力市场有形基础的重要组成部分，而被陆续建立起来[1]。

但随着直流输电系统电压等级和输送容量在不断提高，远距离输电线路规模增加，发生故障后产生的危害越加严重，可能会引起大面积停电，产生的影响不可估量[2]。

所以，为了能够及时准确定位故障点，准确排除HVDC输电线路故障，让生产和生活尽快恢复，减少损失，需要寻找一种快速、准确的线路故障位置定位方法，这对维护整个电力系统的安全、稳定和经济运行具有非常重要的意义。

行波测距法定位速度快、测距精度高，是基于暂态行波理论产生的，被广泛应用于HVDC输电线路中。

但暂态行波信号是一种非平稳信号，提取波头仍然是一个难点，行波测距的精确性会因处理信号不好而大大降低[3]。

1 故障测距的方法及原理1.1 常规故障测距方法故障录波分析方法是通过记录故障时获得的各种电气量，经过技术人员的综合分析，得到故障位置。

借助计算机技术和人工智能技术，故障录波分析方法可以实现自动化。

高压输电线路的故障测距方法
史永军;秦学;张海亮
【期刊名称】《大科技·科技天地》
【年(卷),期】2012(000)022
【摘要】随着电力系统的高速发展，各种电压的等级以及输送电力的容量的扩大，带动了电网系统的发展和完善。

输电线路所经过的区域各种各样，有的地区地质条件良好，气候条件良好，有的地区地域条件很差，气候条件也差，这就使得地区的有着复杂的多变性，由此就会引起高压输电线路出现各种故障。

而在电网工作中，要想保证电网系统的安全，电网工作的稳定进行，保证电网所带来的经济顺利的运行，就必须在高压工作中，对高压输电线路中进行准确的故障测距，这是除了理论之外，从技术上保证电网安全的重要举措之一。

它的安全进行，将会给我国带来非常大的经济效益。

本文主要对高压输电线路的要求及现状，高压输电线路的故障测距方法进行阐述。

【总页数】1页(P58-58)
【作者】史永军;秦学;张海亮
【作者单位】郑州祥和集团电力安装有限公司;郑州祥和集团电力安装有限公司;郑州祥和集团电力安装有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM726.1
【相关文献】
1.高压输电线路的故障测距方法研究
2.高压输电线路的故障测距方法探究
3.高压输电线路故障测距综合优化方法研究
4.高压输电线路单端行波故障测距方法研究
5.高压输电线路的故障测距方法
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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。

高压架空输电线路的故障测距方法
高压架空输电线路的故障测距方法主要是通过检测故障点处电流和电压的变化来判断
故障的位置。

下面介绍几种常用的故障测距方法。

1. 交流谐波法：该方法是利用故障产生的谐波信号进行测距。

当电力系统发生故障时，故障点处会产生谐波，谐波信号会沿线路传播，并逐渐衰减。

通过测量线路上不同位
置处的谐波信号强度的变化，可以大致确定故障位置。

2. 电阻测距法：该方法是通过测量故障点处的接地电阻来确定故障位置。

对于单相
接地故障，将线路的一端短路，然后测量接地点到短路点的电阻值，通过计算可以得到故
障距离。

对于双相接地故障，可以通过同时测量线路的两个相位的接地电阻值来确定故障
位置。

4. 电流比率法：该方法是通过测量故障点处电流与终端处电流之比来确定故障位置。

当发生故障时，故障点处电流的变化会导致线路上其他位置电流的变化，在测量线路上不
同位置处的电流比率后，可以通过计算来确定故障位置。

除了以上几种方法，还有一些其他的故障测距方法，如相位比对法、波阻抗法等，都
是根据不同的原理和测量参数进行故障位置的确定。

这些方法各有优缺点，可以根据具体
情况选择适合的方法进行故障测距。

在实际应用中，通常结合多种方法来提高故障测距的
准确性和可靠性。

高压输电线路的故障识别与测距方法研究发布时间：2022-02-28T06:21:49.706Z 来源：《福光技术》2022年1期作者：齐飞[导读] 目前已步入2022年，社会各界对电能的需求也在水涨船高，因此电能的可靠供给对国计民生的作用愈发重要。

内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特供电分公司内蒙古呼和浩特 010010摘要：自然环境与短路故障的发生概率息息相关，输电线路上更容易发生短路故障。

例如雷击、风偏等引起的短路故障就发生在雷雨、大风等极端天气中。

若重合闸失败后，为保证供电的可靠性，也需要及时的对故障进行处理。

在极端天气中对输电线路进行维护威胁着工作人员的生命安全。

因此，研究输电线路的故障识别与定位不仅能减少巡线工作人员的工作强度，保障人员安全，还能快速排查到故障点的位置，减少检修时间，有着重要的意义。

关键词：高压输电线路；故障识别；测距方法1高压输电线路的故障识别与测距的意义目前已步入2022年，社会各界对电能的需求也在水涨船高，因此电能的可靠供给对国计民生的作用愈发重要。

与此同时，由于我国疆域辽阔，东西部的国内生产总值有着云泥之别，因此东西部地区对电力的需求也大相径庭。

以北京、上海为首的东部地区经济发达，用电需求巨大，但这些地区的发电成本也远远高于西部地区，而以内蒙为首的西部地区发电成本低，用电需求少，这使得我国产生了电力资源不平衡的问题。

为使电力系统的网损成本、投资成本、发电成本综合较低，我国电网提出了“西电东送、南电北送”的远距离输电方式。

随着电网的广泛互联，大规模的跨区域电力输送与日俱增，如何保障电力系统的安全、稳定运行，成为电力部门的一项艰巨任务。

高压输电线路是远距离输送电能的主动脉，分布范围广泛，常工作于恶劣的地理环境中。

同时，输电线路上出现短路故障的概率远远超过电力系统中其他组成部分出现故障的概率。

为了提高远距离输电的效率，长距离输电采用的电压等级不断增加，目前，国内最高已达1000kV。

高压直流输电线路故障测距研究发布时间：2022-08-25T03:11:53.138Z 来源：《建筑创作》2022年第1月第1期作者：梁金录[导读] 直流输电具有长距离“点对点”输电的特点，且跨越地区的地形地貌、环境气候差别很大，造成了直流输电线路的运行环境相较于交流线路更为复杂梁金录宁夏回族自治区电力设计院有限公司宁夏银川750004摘要：直流输电具有长距离“点对点”输电的特点，且跨越地区的地形地貌、环境气候差别很大，造成了直流输电线路的运行环境相较于交流线路更为复杂，是直流输电系统中故障率最高的部分，其故障形式主要是雷击、污秽、树枝等因素导致的接地和闪络，且９０％以上为瞬时性故障。

直流输电线路保护装置检测到故障后启动，到达定值后向控制系统发出故障重启命令，测距装置则利用故障后至重启前这段时间的数据进行故障定位。

关键词：高压直流输电；故障测距；行波法；固有频率法；故障分析法引言对于HVDC输电系统来说，直流输电线路故障类型主要有单极线路对地故障、两极线路短路故障以及两极线路短路接地故障。

大量资料表明，目前对于直流输电线路故障测距方法的研究主要是基于单极线路对地故障开展的，而对双极线路故障很少涉及。

虽然双极同时故障很少发生，但一旦出现，系统就会甩掉所有负荷，而且它很有可能是永久性故障，危害性极大。

因此，对直流输电线路两极故障的研究是很有必要的。

本文将从两极线路短路接地故障测距的分析入手进行两极故障的研究。

1基于行波保护的故障测距原理行波保护，是一种利用故障状态下暂态行波本身带有的故障点信息来实现对输电线路保护的一种有效方法，被认为是高压直流输电线路保护中最主要、有效保护方法之一，具有保护动作精确度高，动作迅速敏捷等特点。

基于行波原理的故障测距就是在行波保护方法基础上发展起来的，其实现故障测距的基本原理是：对暂态行波的波头（或反射波波头）到达测量点的时间和波速进行精确计算，进而计算出故障发生的具体位置。