收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超高压线路故障行波定位及高压变频技术研究

王志华  
【摘要】:随着我国电力事业的发展,各大区电网基本形成以500kV为骨干的超高压输电网络。超高压输电线路距离长,穿山越岭,工作环境极为恶劣,是电力系统中发生故障最多的地方,故障点难以查找。因此,在线路故障后迅速准确找到故障点,不仅对及时修复线路和快速恢复供电,而且对整个电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。鉴于超高压输电线路在电力系统中的重要地位,架空送电线路运行规程明确规定“220KV及以上架空送电线路必须装设线路故障测距装置”。和常规故障定位相比,故障行波定位利用高频暂态行波,不易受过渡电阻、短路类型、线路结构、CT饱和影响,定位精度较高,但实用中主要以电流行波为主,易受噪声干扰的影响,定位精度难以保证。电压行波突变幅值大,不易受噪声干扰影响,且电力系统故障多发生在电压峰值附近,有利于电压行波的检测。此外,利用母线电压行波,方便建立基于整个输电网的故障行波定位系统,可以充分利用信息冗余,实现基于信息融合的精确行波定位。但由于分析手段和认识的局限性,目前普遍认为电容式电压互感器(CVT)不能胜任故障行波定位,因此,如果能在现有CVT基础上提取电压行波畸变点用于故障行波定位和保护,则不需要改变一次设备和添加额外传感器,无疑具有较大的工程实用价值。 本文在分析原有基于GPS同步高速采集试验装置记录的故障电压基础上,建立了CVT高频等值模型,模型中考虑了CVT中间变压一二次绕组之间的杂散电容,使得对CVT高频行波的传变研究更符合实际情况。文中针对CVT二次电压对应于故障初始行波的振荡畸变点,提出了基于小波变换模之和(WTMS)的初始行波检测方法,并通过仿真分析和实测数据验证,进而提出了采用CVT二次电压用于故障行波定位的思想。论证了阻波器本质上不影响故障行波的定位精度,本文同时还研究了采用母线CVT和行波传感器相结合实现基于整个电网的故障行波综合定位,提高了故障定位的可靠性和精度。 论文采用小波变换模极大值方法,在几十kHz小波分解尺度上,准确得到初始电压行波极性,进而提出了基于CVT二次电压的行波方向保护实现方法,以行波极性比较式方向保护为例,经仿真分析和多次实测故障数据验证,采用CVT二次电压实 WP=4 现行波极性比较式方向保护,能正确判别故障方向,具有可行性。 基于单端量的行波保护具有不需要通信通道和两端数据同步等优点,论文提出了基于阻波带高低频段暂态行波能量比实现区内外故障判别的快速行波保护原理。基本思想是考虑阻波器的影响,故障电压初始行波在区内外故障时小波能量是不一样的。该保护原理只利用单端初始电压行波,线路出口故障更灵敏,通过修改定值,能适应不同的母线结构,经分析和仿真验证,是一种有效的无通道快速行波保护算法。 在原有高速采集试验装置基础上,从工程实用角度出发,介绍了新型综合故障行波定位系统及行波保护元件设计思想,该系统综合采用行波传感器和CVT二次电压获取故障初始电压行波,并结合常规定位系统,提高整个装置在不同故障情况下的适应能力,并就其中较为关键的行波传感器设计、行波硬件极性检测原理、大容量高速采集系统和高精度GPS时钟的实现进行了介绍,力争实现较为完备的行波故障定位和行波保护元件综合软、硬件平台。 随着电力电子技术的发展、国家政策导向和国内高压变频市场需求的增加,高压变频调速技术成为高校、科研院所涉足的热点,本文第二部分在这一背景下,力争对高压变频的实现做一些基础应用研究。 论文在对高压变频器实现原理和控制策略分析的基础上,建立了级联型高压变频调速系统的仿真模型,包括输入隔离变压器、级联型主电路模型和矢量控制系统。在此基础上,对级联型高压变频调速系统的共模电压、输入输出谐波以及死区补偿等问题进行了分析,并提出了一种基于功率单元异相调制和三次谐波注入的消除共模电压的PWM控制策略。从工程实用的角度,论文还提出了基本的设计思路和功能实现框图。文中针对专用PWM芯片难于实现多路同步PWM脉冲信号的难点,采用可编程逻辑器件FPGA,实现了载波移相多路PWM发生器,大大简化了控制系统的设计,提高了控制系统可靠性。 论文最后对上述研究成果进行了总结,并提出了进一步研究的方向。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周锦丽;吕艳萍;;浅谈行波保护原理[J];电气开关;2006年04期
2 赵妍卉;王少荣;;基于小波模极大值理论的HVDC输电线路行波故障定位方法的研究[J];继电器;2007年01期
3 邹贵彬;高厚磊;;输电线路行波保护原理与研究现状[J];继电器;2007年20期
4 杜刚;桂林;党晓强;;高压电力传输线行波保护技术原理综述[J];四川电力技术;2008年01期
5 宋国兵;索南加乐;康小宁;;不受线路参数影响的双回线双端故障定位方法[J];电力系统自动化;2006年24期
6 全玉生;王欢;李学鹏;何秋宇;张宪军;;新型直流输电行波电流极性比较式方向保护[J];高电压技术;2006年09期
7 高淑萍;索南加乐;宋国兵;张健康;焦在滨;;基于分布参数模型的直流输电线路故障测距方法[J];中国电机工程学报;2010年13期
8 杨明玉;谭书平;张举;;基于数学形态学的暂态行波方向保护方案[J];华北电力大学学报(自然科学版);2006年06期
9 艾琳,陈为化;高压直流输电线路行波保护判据的研究[J];继电器;2003年10期
10 谭书平;谷振富;杨战营;;基于数学形态学的暂态行波方向保护研究[J];中国电力教育;2006年S1期
11 邹贵彬;高厚磊;李德文;;基于小波变换的超高速行波保护和故障定位算法[J];继电器;2007年S1期
12 袁兆强;余平;凌艳;;数学形态学滤波器在行波保护中的应用仿真研究[J];自动化技术与应用;2007年08期
13 董杏丽,葛耀中,董新洲,张言苍;基于小波变换的行波幅值比较式方向保护[J];电力系统自动化;2000年17期
14 余平;袁兆强;凌艳;;数学形态学滤波器在行波保护中的应用研究[J];广东输电与变电技术;2007年04期
15 晏松;梁小冰;;利用GPS和双端量实现电力电缆故障的快速定位[J];安徽电力;2008年01期
16 曾喜闻,舒乃秋,姜晟;霍尔电流传感器在输电线路行波故障定位中的应用[J];仪表技术与传感器;2005年05期
17 张杰,王超,吴娜,束洪春;HVDC线路故障定位形态学方法研究[J];云南电力技术;2005年03期
18 余平;;基于数学形态学的高压直流输电线路无通道保护研究[J];浙江电力;2007年06期
19 杨凌霄;牛惠平;张伟;曹娟娟;;基于双端阻抗法的配电网故障定位研究[J];工矿自动化;2008年05期
20 徐志强;;输电线路故障定位距离修正的等效折算法[J];电力建设;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾祥君;周延龄;林干;尹项根;陈德树;;电网故障暂态行波波头检测方法[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
2 张飚;和敬涵;薄志谦;;电力系统行波保护中解耦变换的研究[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
3 党晓强;雷霞;刘俊勇;陈云良;张力;唐国栋;彭晓东;;电力主设备中的行波技术应用(3)—技术实现[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年
4 陈怡群;常春;肖体琼;;GPS在精准农业应用中定位精度的实验研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
5 王向东;;钢结构工程预埋螺栓定位精度的控制[A];江西省煤炭工业协会、江西省煤炭学会2006年工作暨学术年会学术论文集[C];2006年
6 贺锋;方勇纯;肖潇;王宇韬;;移动机器人全景视觉定位系统设计与实现[A];第25届中国控制会议论文集(下册)[C];2006年
7 赖培伟;夏维;;手持式GPS接收机定位精度探讨[A];中国航海学会航标专业委员会测绘学组学术研讨会学术交流论文集[C];2006年
8 孙勇;赵俊渭;张银兵;;基于时延和方位的双基地声呐数据融合算法的研究[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年
9 施慎行;董新洲;王侃;;电流行波接地选线技术及其现场试验[A];中国水力发电工程学会继电保护专业委员会2008年年会暨学术研讨会学术论文集[C];2008年
10 党晓强;刘俊勇;陈云良;雷霞;张力;唐国栋;彭晓东;;电力主设备中的行波技术应用(1)-故障定位[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王志华;超高压线路故障行波定位及高压变频技术研究[D];华中科技大学;2004年
2 李泽文;时差型电网故障行波定位与广域行波保护方法研究[D];湖南大学;2011年
3 林圣;基于暂态量的高压输电线路故障分类与定位方法研究[D];西南交通大学;2011年
4 范新桥;基于多点电流测量的输电线路故障定位方法研究[D];华北电力大学;2012年
5 邹贵彬;输电线路积分型行波方向纵联保护研究[D];山东大学;2009年
6 张帆;基于单端暂态行波的接地故障测距与保护研究[D];山东大学;2008年
7 李爱民;高压直流输电线路故障解析与保护研究[D];华南理工大学;2010年
8 严凤;中性点非有效接地系统单相接地行波定位方法的研究[D];华北电力大学(河北);2004年
9 林景栋;配电网故障定位和负荷均衡的图算法[D];重庆大学;2002年
10 刘云鹏;电力变压器局部放电的电气定位及诊断[D];华北电力大学(河北);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李学鹏;高压直流输电线路行波保护及其故障定位的研究[D];华北电力大学(北京);2006年
2 姜晟;输电线行波故障定位行波波头捕捉及处理方法的研究[D];武汉大学;2004年
3 张小丽;基于希尔伯特—黄变换的输电线路故障行波定位与保护方法[D];长沙理工大学;2008年
4 张敏;输电线路暂态量高速保护研究[D];昆明理工大学;2011年
5 林冠吾;智能电网故障定位及在线监测系统研究[D];兰州理工大学;2012年
6 史啸歌;基于小波变换的配电网单相接地故障定位研究及应用[D];东北大学;2005年
7 肖文峰;长输电线路精确故障定位系统研究[D];武汉大学;2004年
8 董鑫;高压直流输电线路行波保护的研究[D];东北电力大学;2008年
9 雷莉;基于小波能量谱的输电线路故障行波定位与保护方法[D];长沙理工大学;2007年
10 陈伟;基于过电压在线监测系统的高压电网输电线路故障定位研究[D];重庆大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 山东 尹怀志;联想LXH-GJ556型彩显开机烧行管故障的检修[N];电子报;2006年
2 记者 蒋建科;35颗“北斗”定位九州方圆[N];人民日报;2006年
3 中国电信股份有限公司上海研究院 李莉;精确化故障定位提升网维水平[N];人民邮电;2008年
4 胡新亮 李会龙;提高混合煤气质量 发挥CCPP优势[N];世界金属导报;2008年
5 实习生 魏伟;今天你被“跟踪”了没?[N];科技日报;2011年
6 华为技术有限公司 刘学斌;运营商亟须IP网络运维医护专家[N];通信产业报;2008年
7 吕秋菱 杨江峰;提高缝洞体定位精度[N];中国石化报;2011年
8 李中;我国电力线路故障定位难题被攻克[N];中国电力报;2007年
9 黑龙江双鸭山新时代水泥有限责任公司 那振宽;改造增湿塔淋水系统 提高电收尘效率[N];中国建材报;2007年
10 记者  章迪思;手术定位精度:毫米级[N];解放日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978