電工電氣雜志社

基于行波相關(guān)特征的環(huán)形電網(wǎng)故障定位方法

來源：電工電氣發(fā)布時(shí)間：2022-03-24 16:24 瀏覽次數(shù)：576

基于行波相關(guān)特征的環(huán)形電網(wǎng)故障定位方法

徐高，瞿峰，周強(qiáng)

(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司超高壓分公司，江蘇南京 210003)

摘要：由短距離、高電壓等級(jí)輸電線路構(gòu)成的城市環(huán)網(wǎng)，在發(fā)生故障時(shí)的故障行波特征相對(duì)復(fù)雜。通過研究環(huán)形電網(wǎng)發(fā)生接地故障后的故障行波傳播特征，提出一種環(huán)形電網(wǎng)故障定位方法，該方法采用小波法提取各母線節(jié)點(diǎn)在故障后的行波特征量，根據(jù)各母線節(jié)點(diǎn)初始波頭時(shí)間關(guān)系，尋找到一段非故障線路，并根據(jù)各母線波頭時(shí)間確定故障線路，對(duì)于復(fù)雜的母線近區(qū)故障，引入行波極性比較原理確定故障母線，最后經(jīng)雙端行波法精確定位。經(jīng) EMTP 建模聯(lián)合 MATLAB 仿真分析表明，該方法故障定位精度高、效果好，能正確識(shí)別母線近區(qū)故障。

關(guān)鍵詞：環(huán)形電網(wǎng)；行波極性；母線近區(qū)故障；故障定位

中圖分類號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2022)03-0014-05

A Fault Location Method for the Ring Power Grid

Based on Traveling Wave Characteristics

XU Gao, QU Feng, ZHOU Qiang

（State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd. Extra-High Voltage Branch Company, Nanjing 210003, China）

Abstract: The urban ring network structures by the short-distance, high-voltage transmission line and its malfunction traveling wave characteristics are relatively complex when faults occur.The fault traveling wave will propagate after the ground fault occurs in the ring power grid. This paper proposed a fault location method for the ring power grid based on this feature.In this way, the wavelet method was used to extract the traveling wave characteristic of each bus node after the fault and find the non-faulty line according to the initial wave head time relationship of each bus node. The fault line was determined based on the time of each bus wave head. For the complex fault nearby the generatrix,this research introduced the principle of traveling wave polarity comparison to determine the faulty bus, it located the fault accurately by using the double-ended traveling wave method.The EMTP modeling combined with MATLAB simulation analysis shows that the method has high fault location accuracy and significant effect. It could correctly identify the faults in the vicinity of the bus.

Key words: ring power grid; traveling wave polarity; complex fault nearby the generatrix; fault location

參考文獻(xiàn)

[1] 張科，朱永利，鄭艷艷，等. 基于冗余度參數(shù)估計(jì)的多分支混合線路故障定位方法[J] . 電網(wǎng)技術(shù)，2019，43(3) ：1034-1040.

[2] 劉瑞麟，邰能靈，范春菊，等. 基于正序分量的多端輸電線路精確故障定位研究[J] . 電網(wǎng)技術(shù)，2018，42(9) ：3033-3040.

[3] IZYKOWSKI J, ROSOLOWSKI E, SAHA M M, et al.A fault-location method for application with current differential relays of three-terminal lines[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2007，22(4) ：2099-2107.

[4] 張明，和敬涵，張義志，等. 多端柔性直流電網(wǎng)的故障定位方法[J]. 電力建設(shè)，2017，38(8) ：24-32.

[5] 杜向楠，徐波，郭志全，等. 一種基于關(guān)聯(lián)矩陣的配電網(wǎng)在線行波故障定位方法[J] . 智慧電力，2017，45(10) ：61-65.

[6] 馬偉，裘愉濤，丁冬，等. 基于阻尼最小二乘法的單相接地故障定位方案[J] . 電網(wǎng)技術(shù)，2018，42(9) ：3049-3054.

[7] 王愛玉，盧正通，賈文官. 基于小波模極大值理論的架空輸電線路故障測(cè)距研究[J] . 電工電氣，2018(10) ：49-53.

[8] 徐高，瞿峰，周強(qiáng). 基于小波分析法的行波故障測(cè)距方法研究[J]. 電工電氣，2021(2) ：49-52.

[9] 寧一，王大志，江雪晨，等. 基于 Park 變換的配電網(wǎng)多端行波故障定位方法[J]. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2017，38(2) ：163-167.

[10] 劉曉琴，王大志，江雪晨，等. 利用行波到達(dá)時(shí)差關(guān)系的配電網(wǎng)故障定位算法[J] . 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2017，37(14) ：4109-4115.

[11] 鄧豐，李欣然，曾祥君，等. 基于波形唯一和時(shí)-頻特征匹配的單端行波保護(hù)和故障定位方法[J] .中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2018，38(5) ：1475-1487.

[12] 彭楠，王政，梁睿，等. 基于廣域行波波頭頻率分量幅值比信息的輸電網(wǎng)非同步故障定位[J] . 電力自動(dòng)化設(shè)備，2019，39(4) ：56-62.

[13] 林圣，武驍，何正友，等. 基于行波固有頻率的電網(wǎng)故障定位方法[J] . 電網(wǎng)技術(shù)，2013，37(1) ：270-275.

[14] 于華楠，馬聰聰，王鶴. 基于壓縮感知估計(jì)行波自然頻率的輸電線路故障定位方法研究[J] . 電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2017，32(23) ：140-148.

[15] 束洪春，董俊，段銳敏，等. 基于自然頻率的輻射狀配電網(wǎng)分層分布式 ANN 故障定位方法[J] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，38(5) ：83-89.

[16] 徐高，龔慶武，李勛，等. 一種利用行波自然頻率的桿塔故障定位新方法[J] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，38(5) ：78-82.

[17] 王浩，楊東升，周博文，等. 基于并聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多端直流輸電線路故障診斷[J] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2020，44(12) ：84-92.

[18] 鄧豐，李欣然，曾祥君，等. 基于多端故障行波時(shí)差的含分布式電源配電網(wǎng)故障定位新方法[J] . 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2018，38(15) ：4399-4409.

[19] 曾祥君，毛宇，鄧豐，等. 基于多端行波時(shí)差的海底觀測(cè)網(wǎng)故障定位方法[J] . 電網(wǎng)技術(shù)，2019，43(9) ：3280-3287.

[20] 李澤文，鄭盾，曾祥君，等. 基于極性比較原理的廣域行波保護(hù)方法[J] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011，35(3) ：49-53.

[21] 申文，劉亞東，盛戈皞，等. 輸電線路實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)對(duì)行波波速的影響[J] . 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2014，26(9) ：12-16.

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