广域行波测距系统的研究

论文摘要

高压输电线路是电力系统的命脉,快速、准确地确定故障距离对保证电力系统的安全稳定和经济运行具有十分重要的意义。行波故障测距技术由于准确度高、适用范围宽,在电力系统已得到了广泛的应用。目前在电力系统中实际使用的行波测距系统多数是以监测线路的双端测距法为主要测距方法,单端测距法为辅助测距方法。以监测线路双端的行波测距进行配置,不使用相邻或邻近变电站测距装置的行波信息。当某一台行波测距装置出现异常时,会导致所监测线路测距的失败。此外,随着应用装置数量的不断增加,电力系统用户也迫切希望能够实现全网行波测距装置的统一管理、统一维护、统一故障数据分析。为解决上述问题,本文研究了广域行波测距系统。通过充分地利用全网的故障行波信息,可以最大限度的避免线路故障测距的失败,进而提高全网行波测距系统的可靠性,保证测距精度。广域行波测距主站的建立实现了行波测距设备的统一管理。广域行波测距系统包括广域行波测距算法、站端行波信号采集、行波信号的传输以及广域行波测距主站,同时介绍了各部分的功能及原理。在智能变电站中针对行波信号的采集所做的技术改进及解决方案也做了详细论述。本文最后给出了广域行波测距系统在部分省调的现场应用实例。实际运行表明,构建广域行波测距系统后,不仅扩展了原行波测距系统的功能,还进一步提高了测距系统的灵活性、实用性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 故障测距方法的分类
• 1.2.1 阻抗法
• 1.2.2 故障分析法
• 1.2.3 行波法
• 1.3 行波测距技术的发展趋势及现状
• 1.3.1 早期行波测距技术
• 1.3.2 现代行波测距技术
• 1.3.3 行波测距系统的应用现状及其问题
• 1.4 本文的主要工作内容
• 第二章 行波测距原理及技术
• 2.1 输电线路的暂态行波过程
• 2.1.1 行波的基本概念
• 2.1.2 波速度与波阻抗
• 2.1.3 线路的损耗
• 2.1.4 行波的反射与透射
• 2.1.5 行波的小波变换检测技术
• 2.2 现代行波测距原理
• 2.2.1 利用故障电流信号的双端行波测距原理（D型）
• 2.2.2 利用故障电流信号的单端行波测距原理（A型）
• 2.2.3 利用开关分合闸产生电流信号的单端测距原理（E型）
• 2.2.4 行波测距原理的配合运用
• 2.3 广域行波测距原理及算法
• 2.3.1 扩展的双端行波测距原理
• 2.3.2 广域行波测距的算法
• 2.3.3 广域行波测距的意义
• 第三章 广域行波测距系统
• 3.1 站端部分
• 3.1.1 常规变电站的行波信号采集
• 3.1.2 智能变电站的行波信号采集
• 3.2 数据通信网络部分
• 3.3 主站部分
• 第四章 广域行波测距系统的站端
• 4.1 行波采集装置单元的基本构成
• 4.1.1 中央处理单元
• 4.1.2 高速数据采集单元
• 4.1.3 GPS接口单元
• 4.2 电力系统同步时钟
• 4.3 现场处理机及通信
• 4.4 智能变电站中行波采集装置单元的改进
• 4.4.1 现场的要求
• 4.4.2 超高速数据采集电路
• 4.4.3 数据编码与传输
• 4.5 智能变电站的行波测距数据访问
• 第五章 广域行波测距系统的主站
• 5.1 系统的构成
• 5.1.1 系统硬件结构
• 5.1.2 系统软件结构
• 5.2 系统的启动
• 5.2.1 前置功能的启动
• 5.2.2 内网发送端
• 5.2.3 后台功能启动
• 5.3 画面显示与波形分析
• 5.3.1 电网运行图
• 5.3.2 系统的工况图
• 5.3.3 故障信息的查询功能
• 第六章 现场运行实例分析
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表