同杆并架双回线双端非同步故障测距算法
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2021-01-14
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电 力 自 动 化 设 备
0
引言
同杆并架双回线具有所需出线走廊窄
、
占用良
田少
、
节省投资和建设快等优点
，
在电力系统中 所
占的比例越来越重
［
1
］
。
在其 故障后
，
迅速 准确的 故
障测距对及时修复线路
、
保证可靠供电以及电力系
统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用
。
由于双回线存在线间互感和跨线故障的特点
，
单回线的故障测距并不完全适用于双回线线路
。
为
此不少学者对同杆并架双回线故 障 测 距 进 行 了 探
讨
。
文献
［
25
］
仅对单线故障进行了分析
，
并不适用
于跨线故障测距
。
由于同杆双回线发生跨线故障在
分类中约占全部故障的
82 %
，
故适用性不强
。
文 献
［
68
］
利用故障处电压幅值相等的 原理来 建立测 距
方程
，
但有可能存在伪根导致测距失败
。
文献
［
912
］
利用反向网络的特点相应地建立 单 端 或 者 双 端 测
距函数
，
但双回线发生对称跨线故障时不存在反向
网络
，
所以无法完成测距任务
。
文献
［
13
］
构造测距
函数
，
利用测距函数的相位突变来实现测距功能
。
由于两端数据需要同步
，
考虑到硬件延时
、
采样 率
差别等因素引起的误差
，
数据同步时即使采用
GPS
定位系统也很难做到完全同步
［
14
］
。
文献
［
15
］
将不同
步角当作未知参数
，
利用两端的电压在故障处相等
的原理建立测距函数
，
并采用牛顿
-
拉夫逊法求解
。
文中 不同步 角初值 取 为
0
，
当不同步角偏离
0
较
远时
，
利用 牛 顿
-
拉夫逊法求解可能出现不收敛的
情况
。
本文对同杆并 架 双 回 线 利 用 分 布 参 数 来 建 立
精确的模型
，
推导出一种不含伪根的测距方程式
。
定 性 分 析 表 明
，
所提算法无需双端同步
，
不存在伪
根
，
并且无需判别故障类型
，
ATPEMTP
仿真验证了
所提算法的正确性
。
1
双回线非同步测距新算法
1.1
相序变换
图
1
给出了同杆双回线单线故障的简 模型
，
图中
M
、
N
分别为线两端
，
f
为故障点
，
Z
M
、
Z
N
分别
为两端系统的 等
，
M
、
M
和
N
、
N
分别 为
M
、
N
两保所测到的电压
、
电
。
当双回线参数对称时
，
可以将
Ⅰ
和
Ⅱ
回线路的电
压 电 分 解 为 同 向
（
以
“
T
”
表
）
和 反 向
（
以
“
F
”
表
），
并进一步分解为分
，
以
M
电为例
，
其系可表为
［
13
］
：
MT
，
F
=
M
Ⅰ
，
Ⅱ
MT
，
F
=
M
Ⅰ
，
Ⅱ
，
MT012
=
MTABC
MT012
=
M TABC
M T
，
Ｕ
Ｍ
Ｕ
Ｍ
Ｕ
Ｍ
Ｕ
Ｍ
Ｕ
Ｍ
Ｕ
Ｍ
Ｉ
M T
，
Ｉ
Ｍ
Ｉ
Ｍ
Ｉ
Ｍ
Ｉ
Ｍ
Ｉ
Ｍ
Ｉ
Ｍ
M
Ⅰ
，
Ⅱ
Ｕ
Ｍ
Ⅰ
Ｕ
Ｍ
Ⅰ
B
Ｕ
Ｍ
Ⅰ
C
Ｕ
Ｍ
Ⅱ
Ｕ
Ｍ
Ⅱ
Ｕ
Ｍ
Ⅱ
M
Ⅰ
，
Ⅱ
Ｍ
Ⅰ
Ｍ
Ⅰ
B
Ｍ
Ⅰ
C
Ｍ
Ⅱ
Ｍ
Ⅱ
Ｍ
Ⅱ
MT012
= Ｕ
Ｍ 0
Ｕ
Ｍ 1
Ｕ
Ｍ 2
MT012
=
Ｍ 0
Ｍ 1
Ｍ 2
MTABC
=
Ｍ A
Ｍ B
Ｍ C
MTABC
=
Ｍ A
Ｍ B
Ｍ C
=
1
2
1 0 0 1 0 0
0 1 0 0 1 0
0 0 1 0 0 1
1 0 0 -1 0 0
0 1 0 0 -1 0
0 0 1 0 0 -1
摘要
：
，
，
。
EMTP
，
，
，
，
。
关键词
：
；
；
；
；
中图分类号
：
TM 711
文献标识码
：
A DOI
：
10.16081 j.issn.1006-6047.2016.05.014
同杆并架双回线双端非同步故障 测 距 算 法
，
，
，
，
（
，
071003
）
36 5
ay 16
第
36
卷第
5
期
16
年
5
月
收稿日期
：
015 0 0
；
修回日期
：
2016 -03 - 29
基金项目
：
（
2014
xs74
）
Project supported by the Fundamental Research Funds f or the
Central Universities
（
2014xs74
）
M
M
M
N
N
N
f
M
N
Z
M
Z
N
图
1
同杆并架双回线系统示意图
Fig.1 Schematic diagram of two parallel
overhead lines on same pole
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