最新【精品】范文参考文献专业论文同杆输电线路的故障测距算法同杆输电线路的故障测距算法摘要：同杆架设双回线路间的互感对线路阻抗有较大的影响；分析了单相接地故障时线路间互感和故障点接地电阻对故障测距的影响并通过仿真计算加以验证，指出这些影响因素导致故障测距产生误差；提出一种测距校正方法，对单回放射线路、单端电源互感线路、双端电源线路３种情况下的故障测距进行校正，案例分析结果表明该方法能准确计算故障点距离。关键词：输电线路；故障测距；互感；接地电阻；相量测量；线路参数中图分类号：TV734.3文献标识码：A文章编号：引言：同杆并架双回线由于传输能量大、所需线路走廊窄、建设速度快、经济效益显著等特点，已在国内220kV及330kV电压等级的输电线路中广泛采用。但双回线运行方式复杂，存在相间互感及跨线故障，增加了双回线故障定位的难度，众多单回线的故障定位方法将不再适用于同杆双回线。国内外的研究者对同杆双回线路的测距算法做了大量研究，取得了不少成果。利用双端信息进行故障定位可以避免原理性误差，具有较好的计算精度，但双端测距需要依靠通道得到对端信息，成本较高。单端测距由于只需利用单端信息，投资较少，受到研究者的关注。给出了用单端电压和电流实现的测距方法，利用双回线故障点处同向电流和环流电流相等构造测距算法。根据反向各序电流分布系数只是包含故障距离的函数，由不同故障的反序电流和电压边界条件，得到故障距离，但其对单线三相故障和同名对称跨线故障等不存在零序和负序分量的故障不适用。1.线路参数计算现有的测距算法，一般是采用电力局提供的线路参数进行测距研究的。事实上，电力局提供的参数是非常理想化的，实际线路参数不仅会随着环境条件的变化而变化，而是与系统运行情况有关，存在着不确定性，由于现有的测距算法几乎都没有考虑这一点，因此使测距结果产生较大误差。线路参数有4%左右的误差就会导致故障测距结果出现显著误差（在单相接地情况下误差甚至可达2.2025%，同样情况下采用在线计算参数的测距误差仅为0.44%）。现在，利用同步相量测量技术，可以得到相当精确的相量，可用其进行输电线路状态的在线监测，以及用来计算用于故障测距的线路正序参数，提高测距精度。2.线路互感和接地电阻对测距的影响2.1线路互感对故障测距的影响如图所示，同杆架设的线路1和线路2存在互感，线路1发生单相接地故障时的电流为Ｉ1，流过线路2的电流为Ｉ2（线路2的零序电流ＩO2＝Ｉ2/3），故障点与电源侧的距离为Lk，系统阻抗为Zs。图互感线路故障电路原理线路单相阻抗ZL1＝（LkZMIO2+LkZI1）/I1=Lk(Z+ZMI2/3I1)，平行互感线路故障测距Lc=ZL1/Z=Lk(1+ZMI2/3ZI1)．故障测距受线路互感影响。平行线路零序电流与故障相电流的相差小于90°时，故障测距增大；相差大于90°时，故障测距减小。2.2接地电阻对故障测距的影响如图所示，M侧系统阻抗为Zsm,N侧系统阻抗为Zsm，两端电源线路发生单相接地故障时，故障点与M侧电源的距离为Lm与Ｎ侧电源的距离为Ln，接地电阻为Rg,M侧电流为Im,N侧电流为In。图双端电源线路故障电路原理故障时线路两端的阻抗：ZL1,m=[LmZIm+Rg(Im+In)]/Im=LmZ+Rg(1+In/Im)，ZL1,n=[LnZIn+Rg(Im+In)]/In=LnZ+Rg(1+Im/In)．式中：ZL1,m为故障时M侧的线路阻抗；ZL1,ｎ为故障时Ｎ侧的线路阻抗。线路两端故障测距：Lcm=ZL1,m/Z=Lm+Rg(1=In/Im)/Z，Lcn=ZL1,n/Z=Lm+Rg(1=Im/In)/Z．式中：Lcm为M侧的故障测距；Lcn为Ｎ侧的故障测距。故障测距受接地电阻的影响，由于Im与In反相，导致故障测距值一侧减小另一侧增大。3.仿真分析3.1220kV同杆双回线路模型及参数分布电容是影响测距精度的重要因素之一。在小电流故障中，若不考虑分布电容的影响，将会使测距结果不准确［7,9］。本文采用分布参数线路模型，考虑了分布电容对测距精度的影响，同时考虑到测距算法为频域测距方法，故采用对频率敏感的分布参数模型，即频率相关（frequencydependent）模型。在PSCCAD/EMTDC中建立的220kV同杆双回输电线路系统仿真模型。系统参数如下：Ｍ端电压源电压220∠50°kV，50Hz;N端电压源电压220∠30°kV，50Hz。线路总长300km，单回线路参数采用Tower:3H5杆塔。3.2典型故障分析3.2.1三相接地故障（IIABC-G）系统在Ⅱ回线的100km处发生ABC三相接地短路故障。故障测距装置设在M端，采样频率为100kHz。利用MUSIC算