论文中文题名: | 基于电磁时间反转的非全程同杆双回线的故障测距 |
姓名: | |
学号: | 18206031005 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 080802 |
学科名称: | 工学 - 电气工程 - 电力系统及其自动化 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工学硕士 |
学位年度: | 2021 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 输电线路故障测距 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2021-06-18 |
论文答辩日期: | 2021-05-30 |
论文外文题名: | Fault location of non-full-course double-circuit lines on same pole based on electromagnetic time reversal theory |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | non full length double circuit line on the same tower ; electromagnetic time reversal ; Fourier transform ; Fault location |
论文中文摘要: |
同杆并架双回线与单回线相比具有更强的输送能力,且稳定性更好,已经在电力系统中得到广泛的应用。但由于不同的地理条件以及供电需求的影响,出现了单回线与双回线混合架设的非全程同杆双回线路。目前,对于非全程同杆双回线路的研究还较少,非全程同杆双回线与传统的单回线和双回线路相比,线路结构存在较大差异,且故障情况更为复杂,因此对于非全程同杆双回输电线路的故障测距的研究也就显得十分重要。 本文针对非全程同杆双回输电线路的测距问题进行了研究。首先利用故障区段识别函数组的正负相位特性确定故障发生的区段,在确定故障区段的基础上,采用一种基于电磁时间反转的故障测距方法。在对故障区段两侧的电压、电流进行解耦处理后,如果双回线区段故障,则对同向1模电压、电流进行快速傅里叶变换,如果单回线区段故障,则对1模电压、电流量进行快速傅里叶变换,提取工频分量下的电流前行波,对工频电流前行波求取共轭,然后计算假设的各个故障点处的电流有效值大小,当有效值为最小值时,该点即为故障点。 在对非全程同杆双回线路的故障测距过程中,利用ATP/EMTP仿真软件搭设非全程同杆双回输电线路的仿真模型,通过MATLAB软件编写相关算法程序。分析验证了不同故障类型、过渡电阻、双端电源相角差、双端不同步时间对测距结果的影响,仿真结果表明:基于EMTR理论的频域前行电流法能应用于各种故障类型,且结果不受过渡电阻、双端电源不同相角的影响,同时能够有效解决双端数据不完全同步采样所造成的误差问题。证明了基于电磁时间反转的频域前行电流法在非全程同杆双回线中的可行性。 |
论文外文摘要: |
Compared with single circuit line, double circuit line on the same tower has stronger transmission capacity and better stability, which has been widely used in power system. However, due to different geographical conditions and the influence of power supply demand, there is a mixed erection of single circuit line and double circuit line. At present, there are few researches on the non full length double circuit transmission lines on the same tower. Compared with the traditional single circuit transmission lines and double circuit transmission lines, the non full length double circuit transmission lines on the same tower have great differences in line structure, and the fault situation is more complex. Therefore, the research on the fault location of the non full length double circuit transmission lines on the same tower is very important. This paper studies the problem of distance measurement of the non full length double circuit transmission line with the same pole. Firstly, the positive and negative phase characteristics of the fault section identification function group are used to determine the fault section. On the basis of determining the fault section, a fault location method based on electromagnetic time reversal is proposed. After decoupling the voltage and current on both sides of the fault section, if the double circuit section fails, the same mode voltage and current are fast Fourier transform. If the single circuit section fails, the 1-mode voltage and current are fast Fourier transform, the current forward traveling wave under the working frequency component is extracted, and the power frequency current forward traveling wave is conjugate, Then calculate the current effective value at each fault point assumed, and when the effective value is the minimum, the point is the fault point. In the process of fault location for non full length double circuit transmission line on the same tower, the simulation model of non full length double circuit transmission line on the same tower is set up by using ATP/EMTP simulation software, and the relevant algorithm program is written by using MATLAB software. The simulation results show that the frequency domain forward current method based on EMTR theory can be applied to all kinds of fault types, and the results are not affected by the transition resistance and different phase angles of two terminal power supply, And it can effectively solve the error problem caused by incomplete synchronous sampling of two terminal data. The feasibility of forward current method in frequency domain based on electromagnetic time reversal is proved. |
参考文献: |
[1]胡卫东.超高压输电线路故障定位算法的研究[D].华北电力大学(北京),2007. [2]贺家李,宋从矩,电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2004. [3]陈珩,电力系统稳态分析[M].北京:中国电力出版社,1995. [4]黄志明,同杆双回路超高压输电线路的研究[J].中国电力,1998,31(7):26-30. [5]葛耀中.新型继电保护与故障测距的原理与技术(第2版)[M].西安:西安交通大学出版社,2007. [6]刘千宽,李永斌,黄少锋.基于双端电气量的同杆平行双回线单线故障测距 [J].电网技术,2008,32(3):27-30. [8]马静,史宇欣,马伟,等.基于分布参数的同杆双回线跨线及接地故障单端定位方法[J].电网技术,2014,38(9):2525-2531. [9]索南加乐,宋国兵,许庆强,等.利用两端非同步电流的同杆双回线故障定位研究[J].电工技术学报,2004,19(8):99-106. [10]林达,王慧芳,王庆庆,等.带并联电抗器同杆双回线跨线故障性质判别方法[J].电网技术,2014,38(7):2001-2007. [11]吴彪,于仲安,邹浩,等.蚁群算法在同塔四回线故障测距中的应用[J].电力系统保护与控制,2015,43(20):45-50. [12]刘家军,闫泊,姚李孝,等.平行双回线中串补电容对零序电抗型距离保护的影响[J]. 电工技术学报,2011,26(7):264-270. [13]于仲安,程明钊,郭培育,等.一侧同杆四回线与两侧同杆双回线构成的T型输电 线路故障测距新方法[J].电力系统保护与控制,2014,42(15):8-14. [14]邓星.同杆并架线路继电保护与故障测距新技术研究[D].武汉:华中科技大学, 2012. [15]余胜,许钢,余琼,等.不同电压等级同杆并架多回线路的故障定位[J].电力系统保护与控制,2009,37(6):44-48. [16]徐丙垠,李京,陈平,等.现代行波测距技术及其应用[J].电力系统自动化,2001,25(23):62-65. [17]覃剑,葛维春,邱金辉,等.输电线路单端行波测距法和双端行波测距法的对比[J].电力系统自动化,2006,30(6):92-95. [18]肖东辉,刘沛,程时杰.架空输电线路故障测距方法综述[J].电力系统自动化,1993,17(8):46-56. [19]索南加乐,吴亚萍,宋国兵,等.基于分布参数的同杆双回线单线故障准确测距原理[J].中国电机工程学报,2003,23(5):39-43. [20]索南加乐,王树刚,吴亚萍,等.基于反序网的同杆双回线跨线故障准确测距原理[J].西安交通大学学报,2005,39(6):611-615. [21]束洪春,刘振松,彭仕欣.同塔双回线电弧故障单端测距算法[J].电力自动化设备,2008,19(8):99-106. [24]杨博,卫志农,王华芳,等.基于不对称分布参数的同杆双回线双端故障测距算法[J].继电器,2005,33(5):8-11. [25]束洪春,司大军,葛耀中等.人工神经网络应用于输电线路故障测距研究[J].电工技术学报,2000,15(6):61-64. [26]索南加乐,吴亚萍,宋国兵,等.基于分布参数的同杆双回线单线故障准确测距原理[J].中国电机工程学报,2003,23(5):39-43. [27]索南加乐,王树刚,张超,等.利用单端电流的同杆双回线准确故障定位研究[J].中国电机工程学报,2005,25(23):25-30. [28]束洪春,刘振松,彭仕欣.同塔双回线电弧故障单端测距算法[J].电力自动化设备,2008,19(8):99-106. [29]靳希,吴世敏,吴剑敏,等.一种基于高压输电线路双端故障测距算法的伪根判别方法[J].华东电力,2010,38(1):72-76. [30]王守鹏,商立群,张杰.同杆并架双回线故障测距的研究[D].西安科技大学,2015. [31]朱忆洋,都洪基.不对称参数同杆并架双回线故障选相和测距方法的研究[D].南京理工大学,2017. [32]朱卓玲.基于相位特性的同杆双回线非同步故障定位研究[J].庆元电力局,2012. [33]邓星.同杆并架线路继电保护与故障测距新技术研究[D].博士学位论文.华中科技大学.2012. [36]夏云龙,付永庆. 时间反转算子特征值分解算法[J].哈尔滨工程大学学报,2008, 29 (12):1340-1343. [46]艾轩源,刘辉,曹宝玉,谭畅.基于EMTR和PSO的输电线路故障定位[J].湖北工业大学学报,2019,34(5):56-59. [47]张希鹏,邰能灵,郑晓冬,黄文焘,孙凯华.基于WEMTR的柔性直流输电线路故障测距[J].电工技术学报,2019,34(3):589-598. [48]张希鹏,邰能灵,郑晓冬,黄文焘.EMTR理论在电力系统线路故障测距中的应用基础Ⅰ:理论部分[J].电网技术,2020,44(03):845-854. [49]王婧,崔昊,张青青.输电线路数学模型用于故障测距的分析研究[J].山东电力技术,2011(01):37-40. [50]杨博.同杆双回线时变动态相量模型双端故障测距研究[D].河海大学,2005. [51]张莹,梁军.复杂输电线路故障测距算法研究[D].山东:山东大学,2017. [52]林富洪,王增平.采用同向正序基频分量的双回线故障测距原理[J].中国电机工程学报,2011,31(4):93-98. |
中图分类号: | TM75 |
开放日期: | 2021-06-18 |