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摘要:高压输电线路运行下故障问题频发,不利于电力系统稳定运行。在信息化发展下故障定位技术的应用为输电线路故障排查等方面提供了有力的依据。文章以此基础对高压输电线路故障定位技术的应用进行研究。
关键词:高压线路;输电线路;定位技术;故障定位
引言
配网技术是电力系统当中非常重要的一个组成部分,高压输电线路技术是建立在网架和其他相关技术基础之上的,最为核心的一项要素就是配电自动化系统。在监控整个输电线路状态的时候我们可以根据实际情况选用不同的通信方式,在管理输电线路过程中,为了提高其规范性和科学合理性,可以将子站和主站紧密结合在一起。根据以往经验总结,输电线路常见的故障主要包括永久化故障和暂态故障两种,在高压输电线路故障定位技术实际应用过程中,只有找到故障发生的根本原因所在才能有效确保整个配网的可靠性和安全性。
1高压输电线路故障定位技术对电网安全运行的影响
高压输电线路可以在配网系统运行中对各种通信方式进行监督和控制,参考数据和参数信息,利用主站与子站进行有机的调配,可以科学规范地管理配网系统,维持配网系统的正常有效运行。配网是电力系统不可或缺的组成部分,高压输电线路是利用计算机和通信自动化等技术对电网的离线在线进行智能监控和管理,实现实时故障隔离,为配电网系统提供优质安全的运行环境,通过快速发现和处理故障,提高电力中心供电的速度和质量,提升电网运行的效益和效率。在配电网中的故障一般分为两种,一种是暂态故障,另一种是永久性故障。暂态故障也称为瞬时故障,在配网的运行中可以通过重合闸进行一次故障消除,而永久性故障是在重合闸失效后进行故障排除,进行检修。一般配网中的故障问题大多数是永久性的故障,瞬时故障出现的概率比较小。在配网系统运行发生故障后,及时发现故障的准确位置十分重要,是消除故障的前提和基础。因此,高压输电线路故障定位技术的发展越发迫切,有利于配网系统安全稳定的运行。
2故障定位的要求与现状
发电厂在电网工作中会给周边的人们发出需要使用的电,不单单如此,为了满足更多需求,还会将电传送到更远的地方,在此过程中,普通电线是无法传输的,需要高压输电线路输送电。高压输电线路分为两种架空输电线路和电缆输电线路。电缆输电线路是设置在地下的,其不会占用空间,而架空输电线路是在空中悬挂的。因为在分析高压输电线路故障测距过程中,会对电网系统的运行造成一定的影响,所以,在故障测距中应保证高压输电线路故障测距时的准确度,经过故障测距,对其中存在的相对误差和绝对误差进行计算,然后确定测距的数据,对误差进行最大程度降低,在衡量故障测距是否准确时,可使用对比的计算法来进行。在实际故障测距过程中,会受到经济条件、技术手段以及环境因素的影响,所以,故障测距有一些误差标准,对于其规定的范围,只要测距误差没超出,就满足了故障测距精确度的要求。但是为了进一步提升高压输电线路故障测距的精确性,还应加大分析对故障测距准确性影响的力度。
3高压输电线路故障定位技术的应用策略
3.1采用正确测距方法
与高压和超高压输电线路相比,配电网输电线路具有传输容量大、传输距离长、波阻抗小、分布电容大等特点,因此故障暂态过程中准确地获取故障定位将更加复杂。现有的定位算法大多数是基于相量法,而在配电网交流输电系统暂态过程中,故障电流和故障电压的衰减了直流偏移并延长了传统傅里叶算法的收敛时间,并且降低了算法的精度,同时也减少了故障暂态过程中求解电量的精确性。为了消除直流偏移衰减的影响,国内外学者提出了一些改进的算法,如差分傅立叶方法和并联补偿法。虽然差分傅立叶方法在一定程度上能够抑制直流偏移,但并不能消除直流偏移的衰减影响,同时也放大了谐波含量。
并联补偿法需要对关于直流偏移时间的常数进行先验处理,因此在实际工程中很难实现。在继电保护装置快速动作的前提下,虽然并联补偿法具有很高的快速性,但是牺牲了一定的精度和稳定性。基于矩阵束法进行矩阵相似变换和QR分解,并建立了配电网输电线路故障定位的快速提取方法,该方法可以快速提取配电网输电线路的基频分量,消除暂态过程中直流偏移衰减和高次谐波分量的影响,所采用快速提取方法可在20ms内识别故障分量的基频分量,将该方法应用于故障测距的双端故障定位方案中,可提高暂态过程中故障定位的准确性,并具有良好的应用前景。
3.2根据加权数据融合的综合故障测距算法
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。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。
3.3故障分析法
线路故障下可以测量装置处,得到电流值和电压值,和故障距离间呈函数关系,为了创建关于电流与电压的回路方程,可选择故障录波中的故障数据来实现,再通过运算、分析,获取到最终的故障距离。第一,双端数据的故障分析法。在故障测距时,该种方法主要是依据一端电压、两端电流进行,如基于线路两侧零序电流的比值,可以将单相接地故障的位置测算出来。但是缺少对分布电容作用的考虑。另外,在不同运行模式下,需要预先画出线路下零序电流分布曲线,运行模式与实际测距结果有着密不可分的关系。第二,单端数据故障分析法。解方程法、阻抗法、电压法就是单端数据故障包含的几种方法。解议程法主要是参照系统模型与输电线路参数,对测距点的进行测量,得出电流与电压,进而运用解方程的方式获取故障点距离。阻抗法主要是系统故障时,对线路一侧进行测量,获取电流值与电压值,在运用计算获取故障回路的阻抗,故障区和被测量区的距离与阻抗形成正比,从而获取故障距离。电压法主要是发生故障处的电压值在线路故障时会急剧下降,并通过计算各种故障相电压的沿线分布状况,获取故障相电压的最低点,满足故障测距的标准。
3.4在输电线路中注入行为的传输变化
输电线路与普通输电线路相比,其电压和供电半径较小,且分支较多。为此准确定位线路故障,需要分析输电线路分支中行波的传输过程。行波在输电线路运行过程中,如果遇到阻抗不连续点,则会进行反射或折射。如果传播后方阻抗小于前方波阻抗时,则会向同向行波返回,否则会返回到反向行波。在供电网络中,阻抗不匹配点由3个部分组成:开路点、分支点、短路点,与这些点相匹配的行波为同向行波和负向行波。如果线路只有一个分支点,那么信号就会被多个分支点分为无数股,如果线路存在故障,那么到达故障点的信号唯一
结语
综上所述,高压输电线路故障定位方法的应用,实现高压输电线路故障定位可与三维地理信息系统结合,直观显示出现场地貌情况,结合先进的控制方法,故障定位方法的信息化、智能化发展将成为未来的一种趋势。
参考文献:
[1]叶海宏.高压输电线路故障定位技术及应用[J].中国新技术新产品,2018(23):71-72.
[2]佘彦杰,游丹,尚德,等.高压输电线路远程定位故障方法[J].建材与装饰,2017(51):250-251.
[3]刘璞.高压直流输电线路故障仿真和双端测距研究[D].山东:山东大学,2016.