摘要：本文首先将分析诊断500kV输电线路故障的主要方法,然后详细阐述精确定位500kV输电线路故障的主要技术,希望可以为相关工作人员和单位提供有用的参考。
关键词：故障定位;?500kV输电线路;?故障研究;?故障测距;?线路参数;?信息融合;
1 诊断500kV输电线路故障的主要方法
1.1 诊断500kV输电线路故障的概括
针对现在的500kV输电线路,传统的故障诊断方法有着很多的缺陷。所以,就需要相关部门和单位能够根据实际情况,将先进的科学技术有效的融入其中,对故障测距技术进行有效的创新或完善,这样才能够切实的保障电力系统的正常工作。特别是在传统的故障排除工作中,往往是由巡线人员对线路进行检查的方式排除故障,不仅排障效率比较低下,排障效果也不是很好。而随着现代科学技术的迅猛发展,在电力系统排障工作中,根据故障信息的行波变动能够获取波信号。通过应用波信号,能够直观准确的定位故障位置。而基于波信号所诞生的各种测距技术,不仅能够有效的缩短故障排查时间,还可以准确的判断故障类型,这样就能够大幅提高排障工作的效率,使电网系统在出现故障后,能够在最短的时间回复正常的运行。
1.2 诊断500kV输电线路故障的方法
第一,小波分析法。这种方法是基于傅里叶分析发展而来,在近些年来发展迅速。其优点就在于可以开展多分辨率分析,并且在频域以及时域都可以表征信号局部特征,其时窗、形状以及频窗都可以任意变化,然而其窗口的大小却不会随之变化,这样就使其具有良好的信号自适应性。并可以利用对信号的分解,获取突变信号的具体位置,这样就能够对输电线路的故障进行定位和分类,有着很高的准确性。然而,这种检测方法不仅运算时间长,计算量也相对较大。第二,阻抗测距法。这种方法是将电力系统与计算机技术相融合的一种方法,因为线路长度与阻抗存在着正比例关系,所以可以根据这一原理完成对故障的测距工作。目前,这种方法在电力系统中的应用范围十分广泛,对保障故障诊断工作有着很好的帮助。
2 精确定位500kV输电线路故障的主要技术
随着现代电力系统的迅猛发展,尤其是在将特高压输电线路以及超高压输电线路投入到电力系统的电网之中,这就需要对输电线路故障更为精确的进行定位。只有能够对输电线路准确的进行测距,才能够切实的保证电力系统的安全稳定,使其产生巨大的经济效益以及社会效益。在对500kV输电线路进行测距时,根据测距的基本原理,可以将划分出两种方法,分别是行波法和故障分析法。而根据测距的信息来源,可以分出三种方法,分别是单端测距算法、双端测距算法以及多端测距算法。
其中,对硬件要求最为简单的测距方法就是单端测距算法,不仅测距简单方便,而且不需要投入过高的成本。但是,其测距精度不佳,很容易出现极大的测距误差。之所以会如此,主要是因为存在故障过度电阻。因此,为了降低对其测距精度的影响,就需要将对端系统的阻抗融入其中,然而这就会受到对端系统阻抗变化的影响,同样也会造成误差的出现,这也是单端测距算法长久以来都未能有效解决的问题,导致这一测距方法难以有效应用的主要原因。
双端测距算法虽然在原理上不存在误差,还可以很好的避免端系统运行阻抗对定位精度所带的影响,并能够克服过度电阻的影响。然而,双端测距算法是一种基于GPS时钟的检测方法,需要在硬件上投入大量的资金,并且这种检测方法针对伪根判别等方面也存在着一定的不足,还需要能够进一步的提升。
行波法则是一种基于行波传输理论对输电线路故障进行测距的一种方法,随着现代自动化技术的不断完善,使得故障线路的切除时间大幅度的降低,然而不管是故障切除时间多短,也能够有效的获取行波法测距所需要的基础信息。
而针对需要抽取相角以及幅值的工频测距法,这种测距方法需要在7天内甚至是更短的时间内,在十分复杂的赞波形中获取自己所需要的信息,这就会极大的提升;滤波算法的测距难度。通过观察各种测距方法的基本原理,我们可以清晰的发现行波测距在理论上并不会受到电网线路分布电容、系统运行方式以及过度电阻等的影响,可以很好的保证测距精度。但是,电力系统的波速变化以及参数频变都会极大的影响到行波法的测距精度,尤其是出现电压相角接近0或者是0的时候出现故障,由于其产生的电流行波以及电压行波都会比较微弱,这就会导致测距失败的问题发生,并且针对近区还会出现无法有效识别反射波的问题。
因此,在电力系统故障测距工作中,需要保证故障检测方法能够应对各种复杂的故障以及各种不同运行方式的故障,再加上在电力系统中,还会晕倒大量的不确定性干扰和因素,如果只是通过单一的测距方法检测故障,将会存在着很大的局限性。所以,就有必要将行波法以及故障分析法有效融合到一起,这样就能够充分的保证测距的精确性,提高对故障的诊断准确率,从而更好、更快的解除高压输电线路故障。
2.1 根据加权数据融合的综合故障测距算法
这种故障检测方法就是将双端非同步数据故障测距算法、双端同步数据故障测距算法以及行波测距算法所获得的测距结果,作为三种不同类型的数据源,由相关工作人员根据仿真实验数据结合先验知识,从而准确的获取相应的权值系数,对其开展自适应性的加权融合,这样就能够获取更为可靠和准确的测距结果。在其中涉及到的各种单端数据故障测距算法,因为其存在固有的原理误差问题,这就会导致其他算法会出现失效的问题,及时未失效获取的数据也进能够作为辅助测距方法。尤其是双端非同步数据故障测距算法以及双端同步数据故障测距算法都是根据输电线路分布参数计算故障的方程算法。所以,为了进一步保证输电线路故障检修工作的科学性,避免自然因素和人为因素所造成的故障,这就需要检修人员在日常的工作中,能够严格的遵守检修工作的相关要求,并根据现场的实际情况,合理的采用针对性的检修技术,才能够切实的保障检修工作的有序进行,及时将故障扼杀在萌芽之中,切实保证输电线路的稳定工作。
2.2 多传感器数据融合技术
由于现代的电力系统相比过去更加的复杂,如果仍然通过单数据源或者是单传感器开展故障测距工作,不仅检测精确性难以保证,还无法有效的满足对现代输电线路准确故障定位和快速定位的实际需求。因此,就需要相关工作人员和单位能够积极的应用多数据融合以及多传感器技术,这样才能够为检测故障提供全面的冗余信息以及互补信息,从而就能够将这些信息有效的融合到一起,获得更加完整的故障信息,有效的加快故障定位速度,提高定位的准确性。
3 结束语
电力系统是保障我国经济稳定发展的重要基础,而保证电力系统的正常工作,就关系到我国经济能否稳定的快速发展。输电线路作为保障电能传送的重要环节,可以说是电力系统的经济命脉,一旦其出现故障,就会直接对电力系统的正常运行造成威胁。但是,由于输电新路往往会出现各种各样的电路故障,有些故障现象十分明显很容易辨认,但也有些故障并不明显所以不容易辨认。而传统的故障排障方式已经难以适应现在的电力系统排障需求,不仅测距精度低,还会给相关工作人员带来沉重的负担。这就需要相关单位能够积极的引进新的排障技术,尤其是要将现代信息技术有效的融入其中,这样才可以更快、更好以及精确的排除故障,不仅能够有效增强电力生产部门的经济效益,还能够充分的发挥电力系统的作用。
参考文献
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