同杆双回输电线路的固有频率测距算法 natural frequencies based fault location algorithm for parallel transmission lines on the same tower.pdfVIP

第35卷第12期 电力系统自动化 V01．35No．12 2011年6月25日 AutomationofElectricPower June25，2011 Systems 同杆双回输电线路的固有频率测距算法 李小鹏，何正友，夏璐璐 (西南交通大学电气工程学院，四川省成都市610031) 摘要：提出一种基于行波固有频率的同杆双回线路单端故障测距方法。针对不同的故障类型，通 过推导故障点反射系数矩阵，判断模混杂情况，选择恰当的模量，对其进行频谱估计，并提取固有频 率主成分。利用故障距离、固有频率和边界务件三者的数学关系求取测距结果。考虑到双回线路 不能忽略分布电容对测距结果的影响和该测距算法的特点，采用对频率敏感的频率相关分布参数 线路模型，在PSCAD／EMTDC平台上建立仿真系统进行仿真研究。不同故障条件下的仿真结果 表明，所提出的方法具有良好的测距精度和适应性。 关键词：同杆双回线路；单端测距；固有频率；反射系数矩阵 O 引言 1 基于行波固有频率的测距算法原理 同杆并架双回线由于传输能量大、所需线路走 文献[11]提出了基于行波固有频率Dzq43的输电 廊窄、建设速度快、经济效益显著等特点，已在国内 线路故障测距方法，并验证了该方法在一般架空输 220 kV及330kV电压等级的输电线路中广泛采 电线路中的可行性，进而得到故障测距公式如下。 用。但双回线运行方式复杂，存在相间互感及跨线 当两端反射系数n，n都是实数，且11，n0 故障，增加了双回线故障定位的难度，众多单回线的 时， 故障定位方法将不再适用于同杆双回线。 d一黑 意一咒志一咒 (1)【1) 一：万 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[1‘7]。利用双端信息进 式中：d为故障距离；w为频率厂。下的波速；^为行 行故障定位可以避免原理性误差，具有较好的计算 波固有频率的咒次(咒=1时为主成分)谐波成分的 精度，但双端测距需要依靠通道得到对端信息，成本 频率；是的取值为使方程为非零正值中的最小值。 较高。单端测距由于只需利用单端信息，投资较少， 反之， 受到研究者的关注。文献[1，8]给出了用单端电压 d：堕．i掣卫 k一咒一1 。z’(2) 和电流实现的测距方法，利用双回线故障点处同向 2—矿一咒一1 有一端或两端反射系数为复数，且Re(F，r2) 电流和环流电流相等构造测距算法。文献[9]根据 反向各序电流分布系数只是包含故障距离的函数， 0时， 由不同故障的反序电流和电压边界条件，得到故障 d一垒塾±学是一。，±1，±2，…(3) 距离，但其对单线三相故障和同名对称跨线故障等 式中：岛和兜分别为测量端和故障点处的反射角。 不存在零序和负序分量的故障不适用。 反之， 文献E10一11]提出利用故障行波固有频率进行 单端故障测距的方法。该方法避免了对反射波头的 d一堕塑牢睾燮k一