摘要：目前，随着现代化建设的发展，我国的各行各业的发展也有了进步。输电线路由于所处环境相对复杂，容易受到外界因素的影响，经过长时间的工作运行，输电线路难免会发生故障问题，其中闪络性故障为主要的故障问题，而且，闪络性故障容易引发线路部分地区绝缘损伤，不利于故障点的查找，只有掌握科学的故障测距方法，从而精准、快捷地定位故障，才能确保更加及时、高效地解决问题，排除隐患，从而维护输电线路的高效运转。
关键词：特高压输电线路；保护故障测距；应用研究
引言
提高高压输电线路故障定位精度有助于及时排查故障并修复供电，对于提高系统供电可靠性，保证电网安全稳定运行能力具有重要现实意义。采用BP神经网络对现有各种测距手段提供的测距结果信息进行综合，对故障测距结果进行优化评估，提高故障测距精度。分别给出了以故障实际距离和故障测距误差为输出的两种综合模型，以仿真计算和实际系统测距数据作为训练样本对神经网络进行训练，进行了两种模型适用性的分析。实际应用结果表明，所提出故障测距综合优化方法可充分综合利用各测距方法的优点，有效提高了故障定位精度。
1特高压输电线路保护故障测距研究现状
国内外学者对双回线测距研究取得了丰硕的成果，利用两端信息测距的算法不断得到发展，这类测距算法主要包括两种形式，分别是利用本端电压和对端电流工频量，即利用两侧电压电流工频量。特高压输电线路保护故障，主要分为环流网故障、同向网故障。环流网属于故障分量网络，通过对环流网的分析就可以搜索出故障点的位置。六序分量法及环流法基于单端或者双端数据。双端故障测距算法能够获取较多的信息量，能够有效消除故障多度阻抗、线路参数、故障类型、运行方式等的影响，但以上故障测距方法基于两回线的电压、电流等信息，不具备单回线信息的线路保护价值。该文的主要研究方法，是单回线信息的分布参数双端测距方法，能够有效消除同杆线间互感及负序不平衡的影响，其是一种负序前提下的故障分量等效网，由两端电气量迭代产生负序电压模值变化曲线，通过对两曲线交点的利用进行故障距离的求出，这种方法不需要进行两端数据同步采样。本文方案主要用于特高压输电线路故障问题的解决，在故障过程中暂态过程会对故障测距带来较大的误差。
2特高压输电线路保护故障测距的应用
2.1行波法的发展技术
采用行波法对高压输电线路进行故障测距，大体需经历以下过程：获取行波、认识波头、标识行波抵达时间、确定行波速度等。1.获取行波暂态行波能够覆盖的较宽的频带，达到上千Hz，要想可以在二次端顺利、合理地对输电线路的暂态行波进行观察，就对电压、电流信号变换回路提出特殊要求，需要其以最快的速度做出反应。例如：设行波传输速度=光速，要想让测距分辨率小于500m法范围，就要求电压、电流暂态信号变换回路响应时间控制在3.3微秒以下。由于高压输电线路中多安装了电容式电压互感器，会影响行波传变，从而使得电压行波法无法被有效利用，行内专家采取科学方法来有效解决这一问题，把电感线圈同电容式电压互感器的接地导线串联起来，从中获得暂态行波。或者选择专门的行波传感器，专门针对CVT接地线的电流进行耦合，进而获得故障行波。而且通常的电流互感器具有较强的电流信号传输功能，从而达到行波测距的目标。2.识别波头常见的识别方法包括：硬件法、软件法。以往波头检测法具有一定的局限性，尤其不适用于单端行波法故障点，会对故障测距精准度造成不利影响。
对于这一问题，行内研究者也提出了一系列科学的解决对策，其中HHT法最具优势，能够提高故障行波检测质量，与小波变换法相比，HHT法具有自适应性，不易受外界因素干扰，能够立足于信号自身特点进行分解，对于基函数的选择没有特殊要求。然而，不足之处在于所搜集的行波信号通常被噪音所干扰，从而不利于泊头的精准获取。3.确定波速现实来看，行波在传输过程中很容易遭到各类因素干扰，三相输电线路中，行波的传播包括：线模分量、地模分量。相关研究已经明确了影响地模、线模行波传播的因素，包括：大地电阻率、过渡电阻、换位点等，研究得出同地模相比，线模不易受影响，所以，线模更加适合于定位故障。测距算法方面，相关文献选择了线模分量法来计算测距。波速方面，选择线路的实测参数来对应计算得出波速，同时，立足于人为制造的信号来对应测量得到输电线路的长度，从而控制了挠度引发的误差，确保了故障测距的精确性。
2.2仿真验证
为了进行测距原理及各种故障测距精度的验证，该文就RTDS系统展开分析，进行了特高压输电线路模型的建立，针对不同的线路分别模拟单回线各类故障，利用Matlab进行算法仿真，其通过保护装置采样，下文将阐述以淮南一皖南的仿真结果。为了实现测距算法性能的充分性验证，进行大量仿真验证工作的开展是必要的，从而进行测距算法的提出，避免单相接地故障受到过渡电阻的影响，避免其受到零序互感的影响。从线路末端至出口处，其存在同样的精准度，其最大测距误差小于±1%。本文的测距算法不受故障初始角的影响，在单线相间故障处理过程中，其出口处到线路末端均存在同样的准确度，最大测距误差小于±1%。实践证明，负序故障量的双端算法能够有效应对单相接地故障问题，对于相间故障需要进行正序故障量的使用，其方法与负序故障量类似。本文就特高压交流线路保护测距问题展开分析，提出了同杆双回线故障测距方法，这种方法不受邻线互感的影响。基于故障分量的负序量能够进行不平衡负序的消除。针对特高压输电线路故障时的电压电流装，提出了海明窗的级联式滤波算法，进行了分布参数法的使用，降低了特高压长线电容电流的影响，确保继电保护装置的实现，实现对运算参数的优化及简化。
2.3实用化方法
本为提出采用的测距方法在实际应用中，受微机保护硬件条件的限制，很多高精度的算法无法推广应用，因此提出了实用化的简化方法，尽可能在满足工程需要的基础上减少计算量，降低对硬件资源的要求。在工程上求解非常困难。有文献以公里为步长在全线范围内进行搜索，也有文献采用折半查找法进行搜索，直到两侧计算的故障点电压幅值之差小于给定的小正数为止。上述方法的测距精度受步长和给定门槛的影响，且要想获得较高的精度，必须进行大量计算。本文采用搜索迭代法求解故障距离x。算法需要的数据为：线路总长度，线路的波阻抗及传播系数，本侧及对侧故障后的工频电压电流的相量。本算法简明且容易实现，无需求解复杂的长线方程，即使任意选择初始值，通过简单的迭代搜索就可以找到故障点的真实位置，避免了伪根的判别问题。
结语
为了确保供电系统安全、高效、正常运转，就必须做好输电线路故障测距工作，掌握故障测距的科学方法，通过对前人研究进行系统的对比，分析，从中得出最科学、有效的测距方法，进而进行故障测距。
参考文献
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