廣域行波測(cè)距算法及其形式化驗(yàn)證.pdf

1、快速、準(zhǔn)確地確定故障距離，可加快永久故障的修復(fù)，及時(shí)消除隱患避免大量瞬時(shí)性故障的再次發(fā)生，對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有十分重要的意義。行波測(cè)距技術(shù)是電力線路精確測(cè)距技術(shù)?，F(xiàn)有的行波測(cè)距系統(tǒng)大都是以本線路雙端測(cè)距原理進(jìn)行配置，當(dāng)線路一側(cè)的行波測(cè)距裝置異常時(shí)則會(huì)導(dǎo)致測(cè)距失敗。為可靠記錄線路的擾動(dòng)，避免拒動(dòng)而導(dǎo)致測(cè)距失敗，行波采集設(shè)備的啟動(dòng)門檻比保護(hù)更靈敏，因此可以記錄更多的線路擾動(dòng)信息，而這些信息還缺乏有效的使用。對(duì)于未引起保護(hù)動(dòng)作

2、的擾動(dòng)，其擾動(dòng)點(diǎn)一般都是絕緣薄弱點(diǎn)，準(zhǔn)確的定位該擾動(dòng)點(diǎn)可以使電力部門在計(jì)劃?rùn)z修時(shí)重點(diǎn)檢查擾動(dòng)點(diǎn)，最大可能減少電力線路故障的可能性，變被動(dòng)的故障檢修為主動(dòng)的計(jì)劃?rùn)z修。此外，隨著行波測(cè)距裝置應(yīng)用數(shù)量的增加，行波測(cè)距系統(tǒng)開始組網(wǎng)使用，這為充分地利用全網(wǎng)的故障行波信息，進(jìn)一步提高測(cè)距的可靠性和精度創(chuàng)造了條件。但由于不同廠家的行波測(cè)距裝置開放性不足，還存在著互聯(lián)互通不暢的問題。
　　 針對(duì)上述問題，本文在分析廣域故障行波傳播過程和測(cè)距原理

3、的基礎(chǔ)上，所做的工作如下:
　　 (1)提出僅使用行波記錄信息的基于擾動(dòng)初始行波到達(dá)時(shí)間的廣域行波測(cè)距算法;該算法通過確定擾動(dòng)點(diǎn)計(jì)算區(qū)域減小計(jì)算規(guī)模，使用計(jì)算區(qū)域內(nèi)最短路徑和變電站記錄時(shí)間計(jì)算可能擾動(dòng)點(diǎn)位置，通過建立的邏輯判斷規(guī)則綜合判斷變電站記錄時(shí)間的可信度和擾動(dòng)線路，使用可信的變電站記錄時(shí)間和最短路徑獲得可信、精確的擾動(dòng)點(diǎn)距離。
　　 (2)對(duì)于現(xiàn)有單端行波測(cè)距方法故障點(diǎn)反射波難于識(shí)別的問題，提出了在網(wǎng)絡(luò)有效區(qū)域內(nèi)構(gòu)

4、造波形的故障點(diǎn)反射波識(shí)別算法。該算法通過引入在行波測(cè)距主站獲取的電力網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)拓?fù)湫畔?，根?jù)拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算各阻抗不匹配點(diǎn)的折反射系數(shù)，通過小波變換獲得模極大值點(diǎn)，并構(gòu)造各可能故障點(diǎn)的行波傳播波形。構(gòu)造出的波形與實(shí)際記錄的行波波形的線模分量進(jìn)行比較后，匹配度最高的則為故障點(diǎn)。通過仿真和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際算例驗(yàn)證了所提方法可行、有效。
　　 (3)將形式化邏輯驗(yàn)證的方法引入行波測(cè)距領(lǐng)域;通過對(duì)基于擾動(dòng)初始行波到達(dá)時(shí)間的廣域行波測(cè)距算法數(shù)據(jù)集的判斷

5、邏輯和擾動(dòng)線路判斷邏輯進(jìn)行形式化分析并使用SPIN工具建模驗(yàn)證，校驗(yàn)了算法的邏輯正確性。
　　 (4)首次進(jìn)行行波測(cè)距信息的CIM模型的建立;使用IEC61850的建模技術(shù)，對(duì)行波測(cè)距功能進(jìn)行定義、分解和分配，新建行波測(cè)距邏輯節(jié)點(diǎn)RTFL并定義其數(shù)據(jù)屬性;定義其通信服務(wù)模型并確定其MMS的映射。
　　 (5)對(duì)廣域行波測(cè)距算法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了廣域行波測(cè)距主站。
　　 對(duì)廣域行波測(cè)距算法形式

6、化分析和驗(yàn)證方法有效地提高了廣域行波測(cè)距系統(tǒng)的可靠性與正確性?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際算例驗(yàn)證了所提基于擾動(dòng)初始行波到達(dá)時(shí)間的廣域行波測(cè)距算法和基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)信息的行波單端波形識(shí)別算法的可行性和有效性。研制出的廣域行波測(cè)距系統(tǒng)已投入電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行。
　　 廣域行波測(cè)距算法由于使用整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的故障行波信息測(cè)距，可有效避免本線路雙端行波原理的不足，因而具有更高的測(cè)距可靠性。不依賴于保護(hù)信息的廣域行波測(cè)距算法可以對(duì)未引起保護(hù)動(dòng)作的擾動(dòng)進(jìn)行定位，適用范圍