內(nèi)蒙古500kV輸電線路行波故障測距算法研究.pdf

1、內(nèi)蒙古作為我國的能源基地和“風電三峽”,正面臨著國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略、西電東送工程和呼喚“綠色能源”等歷史機遇,將有著廣闊的發(fā)展空間。內(nèi)蒙古“三橫四縱”500kV主網(wǎng)網(wǎng)架也已初步建成,但內(nèi)蒙古電網(wǎng)500kV架空線路運行環(huán)境復雜,線路故障率較高,而輸電線路故障對整個電力系統(tǒng)的安全運行成較大威脅,且對線路維護人員帶來繁重的負擔。線路故障后能夠快速準確測距、及時修復線和快速恢復供電,不僅對快速修復故障線路,保證供電可靠性及減少停電損失,而且

2、對保證整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定及經(jīng)濟運行都有十分重要的作用。
　　目前,投入商業(yè)運行的高壓輸電故障測距系統(tǒng)主要依靠行波原理,其中,行波波速的選取和反射波頭的識別是影響行波測距精度和可靠性的主要因素。為提高現(xiàn)有行波法測距的準確性和可靠性,本文在研究高壓輸電線路故障暫態(tài)信號時頻特征的基礎(chǔ)上,提出了兩種故障測距方法。
　　方法一為一種行波法和固有頻率法相結(jié)合的單端故障測距算法:首先利用行波固有頻率計算出故障點位置的粗略值,確定故障反射波

3、達到母線測點的時間范圍,然后利用集成經(jīng)驗模態(tài)分解算法提取的行波高頻分量,對反射波頭進行有效識別,同時可以解決波速選取的難題;方法二為基于雙端行波原理的故障測距算法,該算法無需識別行波反射波頭和計算行波波速,不受輸電線路弧垂的影響,具有較高的測距精度和可靠性。
　　集成經(jīng)驗模態(tài)分解(EEMD)是一種新型的信號分析方法,在處理暫態(tài)突變信號或微弱變化信號方面相比小波有明顯的優(yōu)勢,EEMD良好的自適應性有助于提高信號分析的精度,可以用于檢

4、測故障暫態(tài)行波,確定波頭到達測量端的時刻。本文將EEMD用于檢測行波的頻率突變點,從而提取行波波頭,實現(xiàn)故障測距。論文對EEMD及用其捕捉行波波頭的方法做了介紹,并對算法進行了仿真測試。
　　最后,本文基于內(nèi)蒙古電網(wǎng)500kV輸電工程的主要參數(shù),使用電力系統(tǒng)仿真軟件PSCAD/EMTDC搭建了一個輸電詳細模型,并且采用兩種新型測距法分別對不同故障點位置和不同過渡電阻值的高壓直流輸電系統(tǒng)進行了輸電線路故障測距仿真分析,大量仿真試驗結(jié)