【基于行波模量波速差的配网混合线路故障测距方法概述2300字】

基于行波模量波速差的配网混合线路故障测距方法概述目录TOC\o"1-3"\h\u26123基于行波模量波速差的配网混合线路故障测距方法概述 186121.1.1.单一线路中基于行波模量波速差的故障测距方法 1247791.1.2.构建配网混合线路故障行波时间判据 2122071.1.3.配网混合线路故障行波模量时间差与测距公式推导 6141881.1.4.配网混合线路中基于行波模量波速差的故障测距方法 8现有的双端故障测距原理易受双端检测点不同步时差的影响，而单端故障测距原理难以分辨线路折反射波。针对上述问题，本文结合行波零模、线模波速差的特征提出一种不受不同步时差影响也无需分辨线路折反射波的单端测距原理。单一线路中基于行波模量波速差的故障测距方法配网混合线路由多段线路组合而成，本文先分析单一线路中基于行波模量波速差的故障测距方法，为构建配网混合线路中基于行波模量波速差的故障测距原理奠定基础。如图2.8所示单一线路，线路两端分别以A、B表示，L为线路长度，d为故障点F到A端检测点距离。F点为单相接地故障点，纵向虚线为时间轴。图2.8单一线路行波线模、零模传播示意图F点在t0时刻发生单相接地故障，故障行波线模分量以波速v1向线路两端传播，首次到达A点的时刻为tA1，首次到达B点的时刻为tB1；故障行波零模以波速v0向线路两端传播，故障行波零模分量首次到达A点的时刻为tA0，首次到达B点的时刻为tB0。对于A端检测点：t（2.11）t（2.12）式（2.12）减去式（2.11）得：t（2.13）令∆td=（2.14）同样，对于B端检测点：t（2.15）t（2.16）式（2.16）减去式（2.15）得：t（2.17）令∆td=L−（2.18）由以上推导可以看出，基于行波模量波速差的故障测距原理应用初始行波到达单端检测点的线模、零模时间差进行测距，因此不受多个检测点时钟不同步的影响，而且解决了传统单端测距中折反射波难以辨别的问题。构建配网混合线路故障行波时间判据要将2.3.1中基于行波模量波速差的故障测距方法推广到配网混合线路中，首先需要判断故障点所在故障线路段。本文利用电缆线路与架空线路连接点故障时的故障行波线模分量与零模分量到达检测点的时间差作为时间判据，用于判断配网混合线路故障线路段。电缆–架空混合线路结构图如图2.9所示，共n段（n为正整数）电缆线路和架空线路依次交替连接，l1、l2……ln依次为这n段线路的长度，J1、J2……Jn-1依次为每两段线路间的连接点。若行波在单段线路中传播波速均固定不变，每段线路相应的行波线模波速分别为v11、v12……v1n，相应的行波零模波速分别为v01、v02……v0n。因为线路行波零模波速小于行波线模波速，所以v01<v11，J1点故障行波模量时间差如图2.9所示，假设t0时刻连接点J1发生单相接地故障，故障行波线模从故障点首次到达A端检测点的时间为t11，则：t（2.19）图2.9J1点故障行波示意图故障行波零模从故障点首次到达A端检测点的时间为t01，则：t（2.20）则J1点发生故障时，行波零模与线模到达J端检测点的时间差∆T∆（2.21）J2点故障行波模量时间差图2.10J2点故障行波示意图如图2.10所示，假设t0时刻连接点J2发生单相接地故障，故障行波线模从故障点首次到达A端检测点的时间为t12，则：t（2.22）故障行波零模从故障点首次到达A端检测点的时间为t02，则：t（2.23）则J2点发生故障时，行波零模与线模到达A端检测点的时间差∆T∆（2.24）Jk点故障行波模量时间差图2.11Jk点故障行波示意图推广到一般情况，如图2.11所示，假设t0时刻连接点Jk（k为小于等于n的正整数）发生单相接地故障，故障行波线模从故障点首次到达A端检测点的时间为t1k，则：t（2.25）故障行波零模从故障点首次到达A端检测点的时间为t0k，则：t（2.26）则Jk点发生故障时，行波零模与线模到达A端检测点的时间差∆T∆（2.27）即：∆（2.28）因为v1k>v令∆T∆（2.29）∆Tk即为判断配网混合线路故障线路段的时间判据。在任意故障点发生故障时，故障行波线模分量与零模分量到达A端检测点的时间差应大于故障点左侧的线路连接点故障时的时间差、小于故障点右侧的线路连接点故障时的时间差。即通过比较故障行波线模分量与零模分量到达A端检测点的时间差与时间判据配网混合线路故障行波模量时间差与测距公式推导图2.12任意点故障行波示意图如图2.12所示，假设t0时刻第k（k为小于等于n的正整数）段线路（线路类型未知）F点发生单相接地故障。令前k段线路长度之和为Lk，即：L（2.30）令L0L（2.31）则故障行波线模从故障点到达A端检测点的时间为：t（2.32）式中：t1Fd为故障点F到A端检测点的距离。故障行波零模分量从故障点到达A端检测点所用时间为：t（2.33）式中：t0F为故障行波零模首次到达A端检测点的时刻。令故障行波线模、零模时间差∆t=t∆t=（2.34）因为v1k−v又因为d−Lk−1<Lk即故障行波线模、零模时间差∆t满足约束条件：∆（2.35）由上述推导可知，当线路发生实际故障时，若故障行波线模、零模时间差∆t满足约束条件∆Tk−1<∆t<∆Tk由式（2.34）解得故障距离d为：d=（2.36）配网混合线路中基于行波模量波速差的故障测距方法对任意配网混合线路，根据线路参数，由式（2.29）计算线路时间判据∆Tk。当配网混合线路中发生故障时，由A端检测点记录并计算故障行波线模分量与零模分量首次到达检测点的时间差∆t。将故障行波线模与零模时间差∆t与时间判据∆Tk进行对比，当∆t满足约束条件基于行波模量波速差的配网混合线路故障测距方法