基于非接触测量的分布式行波故障测距方法的研究

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输电线路故障定位的精确性和可靠性关系到电力系统安全可靠运行。行波故障测距方法相较于故障分析法精度更高,但在实际应用中仍存在一些问题。因此,对于行波故障测距的进一步研究,有助于提高其故障定位的精度,保持电力系统安全稳定运行。
  本文提出了非接触行波故障测距方法,可根据输电线路下方空间电磁场来采集三相合成行波;对小波变换中模极大值点混叠现象进行了分析并提出了解决措施;结合分布式测量方法,提出了基于非接触测量的分布式行波故障测距方法,并对架空线、电缆混合的铁路贯通线的故障情况进行了分析解决。
  本文主要工作如下:
  (1)基于非接触测量的分布式行波故障测距的研究
  本文研究了基于空间电磁场采集的非接触行波测量方法和分布式测量方法,并结合两者提出了基于非接触测量的分布式行波故障测距方法,分布式布置非接触行波测量装置,采集三相合成故障行波,以求取行波到达时刻;确定故障区段后,根据分布式测量原理动态求取故障段波速,最后采用双端测距法确定故障点位置。经仿真验证,此测距方法测距精度高、可靠性好、安全性强,对各种线路情况都有较好的适用性,同时避免了常规分布式行波故障测距中装置复杂的安装维护过程。
  (2)小波变换模极大值点混叠的研究
  行波信号有较多邻近突变点或小波基选取不当都会产生小波变换的模极大值点混叠现象,导致小波变换的适应性较差。本文提出根据突变点后信号的单调性和小波变换的波峰波谷位置判断模极大值点所在的方法,经仿真验证,此模极大值点混叠处理方法可以有效提高小波变换的适用性,降低行波故障测距的误差。
  (3)铁路贯通线的非接触分布式行波故障测距的研究
  铁路贯通线独特的电气特征使其无法直接应用常规行波故障测距方法,故本文提出等值折算的方法对架空线、电缆混合的铁路贯通线进行处理,将混合线路统一折算成架空线路,然后通过基于非接触行波测量的分布式行波故障测距方法对其进行故障定位。经实际10kV铁路贯通线故障的建模仿真与对比分析,验证了本方法有很高的测距精度,且相比传统行波故障测距方法有一定优势。
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