同杆并架双回线故障测距的研究(3)

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(1) 单端量测距法

单端故障分析法的本质是根据测距端单端的电压、电流之间的关系，从中消去未知量，得到含故障距离X的测距方程。通常这个方程是含有故障过渡电阻的一次方程，或是消去了故障过渡电阻又引入了对端系统阻抗的一次或二次方程，或者将方程通过数学技巧变形重构得到故障距离的迭代式。具体的解法也相应归纳为解方程法和迭代法。较典型的有：①故障电流(相位)修正法、②零序电流(相位)修正法、③解方程法等。这些方法从不同的方面消除或减弱了单端测距的某些不足，但依然存在着不同程度的原理性误差，如①、②须己知对端系统参数，才能实现准确测距；③中的解微分方程法假设测量端电流与故障点电流同相位等[4][6]。

(2) 双端量测距法

利用双端信息的测距算法主要有两种，一种是利用双端电压、电流量[7][13]，另一种是利用双端部分电压、电流量[10]。双端故障分析的一般方法是利用双端电流、电压量，列出从线路两端至故障点的电压方程，从中得到测距方程。对方程的求解有直接数值求解、搜索迭代和数值迭代等。行波双端测距法利用行波第一波头到达线路两端的时刻进行计算，只需捕捉行波的第一个波头，不用考虑行波的反射与折射，行波幅值大，易于辨识，使得计算处理较简单[14][15]。

1.3.3 双回线故障测距方法的比较

同杆并架双回线所用的故障测距方法也不外乎以上所列的几种，为了更好地进行比较，再简单进行一下综述。

单端法实现简便，无需通讯通道传送对端信息，但获取的信息量较少，受故障点过渡阻抗和对端系统运行参数的影响，测距精度不高。双端法使用了双端的数据，方程相对于变量是冗余的，从而可以消除过渡阻抗对测距精度的影响，并且不受故障类型和系统参数的影响，能够保证较高的测距精度。利用双端信息的测距算法，对线路所处的电网结构考虑不多，而利用单端信息的测距算法则需要针对线路具体面向的电网结构。但双端法需要通信通道传递两端的数据，并且需要解决双端数据采样同步化的问题。

行波测距法可直接测出故障点与测量点间的距离，精度高，测量时间比之故障分析法短。但也存在自身的缺限，如对行波信号进行测量和记录缺乏较好的技术条件，也没有很合适的数学方法对行波信号进行分析等。尤其当电压故障分量初始相角较小时，行波信号很弱，难以检测得到，这一切都制约了行波测距的研究和发展。

1.4 本课题研究的内容源'自:751-'论.文'网"]www.751com.cn

（1）总结了同杆并架双回线的特点和国内外应用现状，并对双回线测距方法作了简单的介绍，综述了本课题的研究现状，分析了它的研究意义和价值。

（2）简述了双回线的特点，介绍了六序分量、故障分量等双回线故障分析的理论，对其进行改进选择了一种新的同杆并架双回线算法，能够消去线间互感和相间互感，确定边界条件和各序网中电压、电流的关系。

（3）本文针对同杆并架双回线的特点，基于线路均匀换位的分布参数系统，采用均匀换位分布参数线路模型，推导出能对不准确线路参数进行辨识的测距算法，并设法消除了负荷电流、过渡电阻和系统阻抗参数对测距精度的影响。最后，通过PSCAD软件进行了仿真，利用Matlab进行了测距计算，验证了本文测距方法的正确性。