基于線路雷電流波形特征的雷擊故障定位及雷電參數(shù)反演研究.pdf

1、輸電線路延綿千里,線路走廊地形復(fù)雜多變。統(tǒng)計(jì)資料表明,我國由雷擊引起的線路跳閘次數(shù)占運(yùn)行總跳閘次數(shù)的40％-70％,嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。傳統(tǒng)人工巡線方式查找雷擊故障點(diǎn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,可能造成長時(shí)間的供電中斷,給國民經(jīng)濟(jì)造成了極大損失。目前我國主要依據(jù)固定雷電參數(shù)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì),缺少地形地貌、桿塔結(jié)構(gòu)等因素的考慮,無法準(zhǔn)確反映線路防雷性能。因此深入研究輸電線路雷擊定位、雷電波傳播及參數(shù)反演技術(shù)可為電網(wǎng)差異化防雷設(shè)計(jì)、雷擊事故

2、快速修復(fù)、雷電預(yù)警等方面提供理論依據(jù)和研究基礎(chǔ)。
　　針對本課題組設(shè)計(jì)的非接觸式雷電流在線監(jiān)測系統(tǒng)獨(dú)特測量方式,本文對傳統(tǒng)線路故障測距單端法、雙端法進(jìn)行改進(jìn),建立了新型輸電線路雷擊定位方法。根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)處暫態(tài)電流初始行波到達(dá)時(shí)刻和極性確定線路雷擊區(qū)間范圍和折反射波來源,通過小波變換提取波頭時(shí)刻,選擇各雷擊區(qū)間相應(yīng)公式進(jìn)行定位計(jì)算。仿真和實(shí)例結(jié)果表明,該方法定位誤差<0.5％,比傳統(tǒng)測距精度更高;改進(jìn)型雙端法比改進(jìn)型單端法定位誤差更小

3、,實(shí)用價(jià)值更高。
　　在此研究基礎(chǔ)上,提出了輸電線路分布式雷擊故障定位方法。首先基于初始行波極性差異對繞擊未閃絡(luò)、單相繞擊閃絡(luò)和單相反擊三種雷擊類型進(jìn)行判斷。其次,根據(jù)各監(jiān)測點(diǎn)初始行波模極大值時(shí)刻和極性初步確定雷擊區(qū)間。對于繞擊情況,提出了基于行波時(shí)間窗口能量比值的閃絡(luò)故障判據(jù)及雷擊側(cè)、閃絡(luò)側(cè)區(qū)分方法。通過小波包變換提取波頭時(shí)刻,選擇各雷擊區(qū)間相應(yīng)公式進(jìn)行雷擊點(diǎn)和閃絡(luò)點(diǎn)定位計(jì)算。仿真結(jié)果表明,該算法比改進(jìn)型定位方法計(jì)算精度更高。<

4、br>　　分別基于中心差分、前向和后向差分以及特征線的時(shí)域有限差分改進(jìn)算法建立了單相傳輸線模型,結(jié)合EMTP-ATP和Matlab軟件仿真,比較分析了各算法優(yōu)缺點(diǎn)。在時(shí)域中采用動(dòng)態(tài)電容模擬沖擊電暈,在頻域中采用拉式變換模擬集膚效應(yīng),建立了綜合影響因素下的非線性有損傳輸線模型,并通過仿真和實(shí)例對該算法準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　建立了綜合影響因素下的非線性有損傳輸線反演模型,仿真結(jié)果表明,該算法可以較好地模擬首端激勵(lì)波形,但電暈影響和集