局部耦合多回输电线路的故障分析与故障测距新原理

Multi-parallel transmission lines on the same tower are the inevitable trend of power grid construction, and most of them are in local coupling form. The existing analysis schemes can not constract accurately the fault analysis model of local coupling multi-circuit transmission lines, hence can not guarantee the accuracy of fault analysis and fault location for local coupling multi-circuit transmission lines. For this reason, this project intends to research on the fault analysis and fault location theory and technology for local coupling multi-circuit transmission lines. On the base of research of decoupling theory and method for multi-circuit transmission lines, on the one hand, this project constructs the modulus voltage and current quantities interface model of coupling demarcation point, and then proposed the frequency domain fault analysis methods and fault location schemes. On the other hand, this project establishes the traveling wave modulus interface model of coupling demarcation point and the time-space traveling wave processes model.After the fault transient characteristics are analyzed, the time domain fault analysis method and traveling wave fault location method can be proposed. Consequently, this project intends to establish a systematic fault analysis and fault location theory and practical approach for the local coupling multi-circuit transmission lines.

同塔多回输电方式是我国电网建设的必然趋势，多回线路之间存在局部耦合的现象极为常见，现有的分析方法无法准确构建局部耦合多回输电线路的故障分析模型，无法保证局部耦合多回线路故障分析与故障测距的准确性。为此，本项目拟针对局部耦合多回输电线路故障分析与故障测距理论与技术开展研究。在研究局部耦合多回输电线路的解耦理论与方法的基础上，一方面构建耦合分界点的电压、电流各模量的接口模型，提出故障分析的频域方法以及故障测距频域方法；另一方面构建耦合分界点的行波各模量的接口模型以及行波时空传播模型，提出故障分析的时域方法，通过挖掘其故障暂态过程特性，提出故障测距行波方法。以期创建局部耦合多回输电线路故障分析与故障测距的理论体系与实用方法。

同塔多回输电方式是我国电网建设的必然趋势，多回线路之间存在局部耦合的现象极为常见，现有的分析方法无法准确构建局部耦合多回输电线路的故障分析模型，无法保证局部耦合多回线路故障分析与故障测距的准确性。为此，本项目拟针对局部耦合多回输电线路故障分析与故障测距理论与技术开展研究。.以含局部耦合的同塔多回交流输电线路的故障分析模型为研究基础，提出了含多种形式的局部耦合多回输电线路的电网故障分析计算方法；从线间耦合率、各侧系统阻抗比等多个维度进行故障分析计算和保护动作行为分析，探明了下一级线路的局部耦合分界点附近发生短路，存在零序越限的可能，基于保护误动可能性的评价指标测算局部耦合多回输电线路零序保护误动的可能性，提出了整定计算方案和上下级保护配合方案；提出了基于故障区段判定的局部耦合双回/四回输电线路故障测距频域算法与时域算法；利用项目组自主研发的继电保护装置与RTDS实时数字仿真系统搭建了闭环测试系统，验证了所提保护定值整定方案的正确性；提出了基于多维故障信息的故障定位评估算法，并开发基于所提方法的输电线路故障分析与故障测距软件系统，实现了研究成果的转化。.此外，针对直流系统的故障特性差异，搭建了含同塔双回的直流输电系统故障分析模型，提出了任意过渡电阻下的新行波预测方法，准确揭示了过渡电阻对行波的影响机理；提出了频率响应降序自适应分段匹配方法，有效缓解了数字仿真在效率与精度上的矛盾；提出了线路参数不确定且双端数据不同步的直流输电线路故障测距时域算法和行波保护新原理；针对同塔双回直流输电线路，提出了故障选线判据和定值整定方法、行波保护新原理以及基于混合模量的同塔双回直流线路时域故障定位算法；利用PSCAD/EMTDC构建同塔双回直流输电系统模型，通过全面的故障仿真分析，验证了所述方法的正确性，结果表明所提方法不受过渡电阻的影响，准确灵敏。