基于行波原理的电力线路在线故障测距技术及其应用教程分析.ppt

基于行波原理的电力线路在线故障测距技术 内 容 电力线路故障测距技术发展概况 电力线路行波基本概念 电力线路暂态行波的产生机理 现代行波故障测距基本原理 现代行波故障测距关键技术 XC系列行波故障测距系统及其典型应用 现代行波故障测距组网方案 新一代行波故障分析主站（TAS2200） 1. 电力线路故障测距技术发展概况 （1）早期行波故障测距技术 20世纪（50～60）年代 基本原理 利用电压行波在故障点与母线之间的传播时间计算故障距离。 实现方法 利用电子计数器或者阴极射线示波器测量暂态行波的到达时刻和传播时间。分为A、B、C、D等4种基本型式。 存在问题 1）对行波现象的认识不充分； 2）采用专用高频信号耦合设备，价格昂贵； 3）信号记录与处理手段有限； 4）装置构成复杂，可靠性差。 1. 电力线路故障测距技术发展概况 （2）利用工频相量的故障测距技术 20世纪70年代—— 基本原理 利用测量点电压和电流之间的相量关系估算故障距离，具体分为单端相量法和双端相量法两大类。 应用：微机保护装置、故障录波装置。 1. 电力线路故障测距技术发展概况 （2）利用工频相量的故障测距技术 存在问题： 1）受过渡电阻（单端法）、非周期分量、互感器变换误差、三相不对称等因素的影响，测距误差较大； 2）不适合直流线路、串补线路、T接线路、架空线－电缆混合线路等特殊线路。 1. 电力线路故障测距技术发展概况 （3）现代行波故障测距技术 20世纪80年代——，采用现代微电子技术、现代数字信号处理技术和现代通信技术测量暂态行波的到达时刻和传播时间。 经历了三个发展阶段。 1） 20世纪80年代：理论研究。提出基于A型原理的行波相关法、求导数法（行波距离保护）。 2） 20世纪90年代：应用研究。装置研制和小批量推广应用。实现了A、D、E型原理，并提出匹配滤波器、第2个反向行波浪涌识别、最大似然估计和小波变换模极大值等测距算法。 3）2000年——：大批量推广应用。 －实现了A、D、F、E型原理； －提出了测距式行波距离保护原理，从而将A型行波测距与超高速继电保护融为一体。 －行波测距系统组网 1. 电力线路故障测距技术发展概况 （3）现代行波故障测距技术 几种典型的现代行波故障测距系统 － Hathaway行波测距系统。电流耦合方式，1992年投运，A 、D、E三种原理。 － B. C. Hydro行波测距系统。电压耦合方式，1993年投运。D型原理，无波形记录功能。 － 山东科汇行波测距系统。电流耦合方式，1995年投运XC-11，A、D、E三种原理。2000年投运XC-2000，A 、D、F、E四种原理。 － 中国电科院行波测距系统。电流耦合方式，2000年投运，D型原理。 1. 电力线路故障测距技术发展概况 （3）现代行波故障测距技术 山东科汇公司行波测距装置经历了三代。 1. 电力线路故障测距技术发展概况 （3）现代行波故障测距技术 山东科汇公司行波测距装置经历了三代。 1. 电力线路故障测距技术发展概况 （3）现代行波故障测距技术 山东科汇公司行波测距装置经历了三代。 内 容 电力线路故障测距技术发展概况 电力线路行波基本概念 电力线路暂态行波的产生机理 现代行波故障测距基本原理 现代行波故障测距关键技术 XC系列行波故障测距系统及其典型应用 现代行波故障测距组网方案 新一代行波故障分析主站（TAS2200） 2. 电力线路行波基本概念 波在介质中传播时不断向前推进，故称行波。 电力线路上的行波是指沿线路传播的电压、电流波。沿参考方向传播的行波称为正向行波（或前行波），沿参考方向的相反方向传播的行波称为反向行波（反行波）。行波分为稳态行波和暂态行波。 稳态行波是指系统正常运行时沿线路传播的行波，它是由系统的电源产生的。电能的传输和交换是通过稳态行波的传播来实现的。 暂态行波是指系统运行过程中突然出现，而后又逐渐消失的行波，它是由系统的扰动，如短路、断线、开关操作、雷击及雷电感应等引起的。 为了分析电力线路行波现象，必须采用分布参数模型。 2. 电力线路行波基本概念 分布参数概念 线路长度远远小于线路上电信号的波长： 特征：线路电压（电流）不仅随时间变化，而且随距离变化，即 2. 电力线路行波基本概念 2. 电力线路行波基本概念 线路上任一点的电压和电流都由两部分构成，即正向行波分量和反向行波分量。 2. 电力线路行波基本概念 线路上任一点的正向电压行波分量和反向电压行波分量可以表示为： 2. 电力线路行波基本概念 行波具有运动属性 2. 电力线路行波基本概念 行波具有