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柔性直流输电线路故障定位分析与研究
作者:吴哲
来源:《中国科技纵横》2015年第24期
【摘 要】随着直流输电技术的发展,柔性直流输电在生活和生产中应用越来越广泛。由于直流输电线路往往距离比较远,故障发生率比较高。要确保直流输电系统可靠安全运行,快速诊断和消除输电线路故障就显得尤为重要。本文对现有的直流输电线路故障定位位方法的应用和优缺点进行了分析和讨论,并根据多年的经验对今后直流输电线路故障定位的研究提出了一些建议。
【关键词】柔性直流输电线路 行波分析法 故障分析法 1概述
柔性直流输电与交流输电比较,具有输送电量大、输送距离长、配电网络互联简便、送电功率容易调节、输电走廊占用空间小等特点。因此在远距离输电、分布式电能并网、岛屿供电以及城市中心区域供电等方面优势明显。如今直流输电工程数量逐渐增多,柔性直流输电在我国发展十分迅速。直流系统中,由于雷电、树木遮挡和污染物附着导致输电线路故障率往往比较高。同时由于直流输电线路距离往往比较远、经常跨越各种地形穿越不同气候区域,导致高故障率的同时,也造成故障的诊断和恢复难度加大。因此,快速准确的定位故障,可以加快故障排除速度、大大降低停电造成的损失,对提高输电系统综合性能指标具有重要意义。[1] 2 柔性直流输电线路故障定位方法的研究
目前,直流输电线路的故障定位方法主要有行波分析法和故障分析法。其中行波分析法的应用最为广泛。行波分析法包括A、B、C、D、E、F五种类型,其中A、C、E、F应用单端分析原理,B、D采用双端分析原理。根据电气数据来源故障分析法可分为单端分析法和双端分析法两种,根据电气数据形式可分成频域分析法和时域分析法。[2] 2.1直流输电线路故障定位的行波分析法
行波分析定位法最初应用于交流线路的故障分析,因为暂态行波在线路中断传输速度稳定,因此故障距离可以通过测量行波在母线和故障点之间的传输时间计算得出。从理论上讲,行波分析法的可靠性和测量精度与输电线路类型、故障阻抗和两侧系统特性无关。和交流输电线路行波分析法相比,直流输电线路行波分析的优势有:(1)直流电压不存在周期性过零,不存在故障初相角影响的问题,并且暂态行波能量较大,波头比较容易分辨;(2)直流线路母线的机构固定,并且母线通常只有一条出线,不需要分辨故障点传输的行波和不同母线的反射波和透射波,故不存在其他线路影响的问题。实践表明,行波分析法测量直流输电线路的故