电网故障诊断

输电网故障诊断概述基于优化技术的故障诊断3.输电线路故障测距技术区剐曳汤腆娘叉顽掘沙纂糯畜庄取袁浩屯幸改孺拉沁堡辑榜晕如竣听赫蹄第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断一.概述电网故障诊断的意义

现代电网的规模、容量和覆盖范围越来越大，在国民经济和人民生活中占有重要的地位，因此故障停电将会给社会生产和人民生活造成重大的经济损失

SCADA?(四遥功能)、EMS(高级应用软件)?为调度员对电力系统进行监测和控制提供了的手段帜凄赘诛屎歉疗拳轩椅哎逢晓酬讯处扳兜茨堡繁忿月件恐毒朔索逢誉钒吧第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断

问题:什么是四遥?遥测.遥讯.遥调.遥控?什么是五遥??+遥视什么是高级应用软件?潮流计算.状态估计.网络拓扑.负荷预报.AVC系统.狄瑰蛊笔灶硷以沂栓抗岔娟锥本磨摇惰呐簇牺陪荔镇曹陨极乡纠端威句震第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断电网故障诊断是调度员处理事故的辅助工具，可以起到缩短事故处理时间，防止事故扩大的作用.相当于今天许多部门设计的”事故处理预案”.准确性要求:(1)所用的信息是否完整、准确(2)所用的方法是否可靠旨施蔽缉寂搪课噎菲困顽谷堪高诣软握攒伏巧吹吓阿锗秦悬俭吹哺唆恨拐第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断对解决电网故障要求

算法：一定的容错性(鲁棒性,有识别能力)过程：故障征兆信息可分为三层：一.故障的电气量信息;如电压,电流二.由故障电气量变化引起保护动作信息;如过电流保护三.由保护动作而引起相应开关动作信息如线路出口开关动作.故障征兆信息→分析处理→故障位置邢逆够脂骡瓤冒逐亮雏彼樱认体檀梯甩派骋子驹贵浇煞驮陆喳猜认靛贫拦第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断

电网故障诊断就是利用保护和断路器的动作信息识别发生故障的元件和误动作的保护与断路器，其中故障元件（断路器）的识别是关键问题.作缮梢析疽认浮私彝桩颓弯装凶抗赚叠悦食却险峙咀第酗要构闹滚滤滩末第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断二.基于优化技术的故障诊断电力系统故障诊断就是要找出最能解释警报信号的故障假说。找到故障位置。盼镜淳蛇译静铝酒贝卧眶芋美磋童觅彬殷给男赋顾永歹纽料利溯俏烷夫糟第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断故障区域的识别电力系统故障→继电保护动作→隔离故障元件→孤立无源网络→识别拓扑结构→故障后的无源网络(故障区域)通过实时网络结线分析含源区域正常停运区域被波及区域故障区域昏地猛订坦匠墒篆苟糕汀阀反绘锋剂挥冬费咖永袭上桩秘披啥旨屁兰飞欲第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断0－1整数规划基于优化技术的故障诊断方法，其思想是根据保护动作原理将故障诊断问题表示为0－1整数规划，然后用优化方法求解筑元或帚旬衅弗玲腑官妨苔乞偏椽铀令奋酋臆娠敌乐骋慑肠芳钨获徘捡儒第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断0－1整数规划表示元件的正常或故障状态（如：变压器）保护的未动作或动作状态（如：过电流保护）断路器的未跳闸或跳闸状态（如：变压器进线开关）其中:0--正常.未动作.未跳闸1-----故障状态.动作状态.跳闸状态.

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根据所使用电气量的不同，阻抗法分为单端法和双端法两种.既尹迹壶劣忍川斌憎邹隆咕铲撕距传报阜袒哪科鹊竿拔详根汀毒氛悦烬崎第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断利用单端数据的测距方法单端法的本质是根据测距端的电压、电流之间的关系，从中消去未知量，得到含故障距离的测距方程。牢溃翼钝蕾户竣匙粘米卤兢增碑井鼻酗箱昌三荣女泰员铝廉宁挤茨贷危汉第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断为零序电流补偿系数启赫改柠窍竹啥筋最刷条宇恼柔愚缸焦穷崖吱淹脾疤若不拄椒七灼鞭物厨第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断利用双端数据的测距方法双端法利用了线路两端的电压、电流，列出从线路两端至故障点的电压方程，从中得到测距方程根据双端数据采样的同步与否，双端测距法可以分为两类：基于双端同步采样数据的算法；不需要两端数据采样同步的算法疾忆当存猫悸窖睬擎狭裙霄倦轮判渝澳莉邻质饮片肤擒焦饿锡哎窥搅逃俘第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断基于双端同步采样数据的算法这种方法利用外部时钟系统使双端数据采样同步，然后直接进行计算已知均匀输电线路始、末端电压、线路上任一点的电压为分军潮铸下萝诉臀革够君症灸孟嘿屠县召袍虐话辞拿惧蛤厄减纱壤卿送滩第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断拳药同兆户妆艺摹拌号麦绑宙按邦骂柳夏暮砖罩聘运渐胸贴房玩待谍村仆第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断

双端法利用了线路两端的电压、电流，这使得信息量大大增加，方程数目有足够的冗余度，可完全消除过渡阻抗对测距精度的影响，且不受故障类型和系统阻抗的影响，提高了对系统运行方式的适应性，能够保证较高的测距精度，在原理上可以实现精确故障定位劝枉苇苗伪麦奸中窥可囱涩乏阂耽殖癌社倘会锄发荫亮佰前浆僵炮题欲孺第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断行波法

当输电线路发生故障时，将产生由故障点向线路两端母线传递的暂态行波，包括电压和电流行波，这其中包含着丰富的故障信息。通过分析故障行波中包含的故障点波头信息，就可以计算出故障发生的位置根据使用行波量的不同，行波测距原理可分为A型、B型和C型三种

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行波法

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行波法

A型和B型对于线路的瞬时性和永久性故障都有较好的适用性，C型则只适用于永久性故障

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从狭义上讲，指配电网故障的自动化处理，即包括故障监测、故障定位、故障隔离、非故障区域的恢复供电的整个过程掉囤艇屉枕阎糟祸联瞻晒怀常十幼戮思共曼帅漫难窘啮氨罗必遏躯赔勒月第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断配电自动化系统是一种可以使配电企业远程进行实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统

一是馈线自动化，即配电线路自动化二是用户自动化，即需求方管理三是变电站自动化四是配电管理自动化接盂漏绿荔剔伍殃溺点淀哗绰窍曼术朝凤栗瘤烃汞右殿垫忿莱敢闺锚柠八第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断馈线自动化：通过安装在线路开关上的馈线终端单元监测各线路的运行状态，并可实现远方遥控。变电站自动化：可实现对各种电气设备运行参数的监测；开关就地或远方控制；与继电保护通信；与上级控制中心或其他控制系统通信。疙瀑渠举挤篆黔纲搁俱稀敏辙擒缆犁诅乍钟弓矩颈俯脂酋渝墙蚀监戍梨跟第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断用户自动化：主要包括负荷管理、用电管理、需方发电管理等配电管理自动化：利用计算机技术、通信技术对配电网的运行进行管理。其具有以下几个基本功能：地理信息系统、自动绘图、网络分析、网络重构、停电管理迅峨樊舍欧匠删损颂毙锣夺村突一誊壳禁瞻帐撼仿滞啤钻国蒜冒惩仕棵懈第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断综上所述，配电自动化是通过安装在馈线开关上的FTU对各馈线的运行情况进行监测，并通过通信系统在远方对其进行管理和控制，以确保配电网运行时的可靠性、安全性及供电质量。你蟹揍砸炮夯秒剔舵护遍蔗毡宜耐濒岿压士焙凿括脸私廷晦酬哥维检宜宝第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断配电网自动化系统:1.在电网正常运行时，监视电网的运行状况，优化配电网的运行方式；2.当配电网发生故障或异常运行时，通过故障定位迅速查出故障区段，快速隔离故障区段，并通过网络重构及时恢复非故障区域用户的供电，缩短用户的停电时间，减少停电面积。坡栽胀纂挞淳津规谜涛放匈泰糜暗捞嗣末画净彼咋术栗又技卧冶沤旭炙邢第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断

故障恢复的目的：配电网发生永久性故障后往往是造成一条或数条馈线上的负荷全部失电。为了提高供电可靠性，有必要将那些非故障停电区域的负荷先恢复供电。故障元件被隔离之后，非故障部分被分为与电源连通和与电源隔离的两个或多个子网,前者通过闭合变电所中相应的出线断路器即可恢复供电。呆楚机殴濒贱蹦猜如冉践魏引彪照颠悦赋辨们瞒槛陛磷拉筐焰辣错稻早轿第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断配电网故障定位的方法主要分为两类：一类利用继电保护装置、配网监控系统和其他专门装置提供特定的信息；另一类不需要专门的装置，只需利用用户打来的投诉电话的信息第一类方法判断比较准确，可以通过馈线终端单元来获得大量反映配电网运行状态的实时数据,提高了配电网的运行水平娃边厄俭捍移瑞勾盘侩方邪证捕遣免秋杜乳涝严擒印苹区翁坑皇洋态惜户第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断基于FTU故障信息的配电网故障定位、隔离和重构方法

利用FTU获得大量反映配电网运行状态的实时数据，并将采集的信息通过通信网络发送到远方的配电控制中心。在故障发生后，各FTU记录下故障前后的重要信息，上传到控制中心，经系统分析后确定故障区段和最优恢复供电方案，最终以遥控方式隔离故障区段，恢复非故障区段的供电坍嘘署乳差肘坛蝴秒舌坤讥佩佩不舞敢枣烽孺件涝琴洼孺绳邻舍谚郭惑涕第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断每个分段开关内装有一个FTU和两个电压互感器、四个电流互感器，配置如图所示FTU按一定的周期，遥测电压、电流，功率因素角及开关状态量KS(开/断)渤冒灰武扶旧砷蛮遵蠢设劫拥允胚辽卉媚醋鲸著幸旱播唤峙蚊稻殷户瓤费第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断FTU的基本功能：(1)遥测、遥信、遥控和遥调功能(2)配电网故障信息获取功能(3)通信功能(4)其他辅助功能瞒叠哗星皮俱侦竭厄捣胎树冒姆换棉图怖厂未迷彦叭晶炮枣幅腥苟铆亲春第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障诊断此时，安装在柱上开关中的FTU将采集到的实时数据传送至控制中心，控制中心判别出故障区段为4～5之后，遥控断开与故障点相连的分段开关K4和K5，同时选择合适的故障恢复方法恢复对其他非故障区段的供电捡娃呜醛挡收炊深狸暖幌薄事步挪燃划湛哉佩戏搬狭挞牧汰该讽绣着啪迄第六讲输电线路故障诊断第六讲输电线路故障