国网沈阳供电公司 辽宁沈阳 110000
摘要:我国电网发展结构复杂,国家电网公司规划提出到2020年基本建成安全可靠,清洁环保的智能电网体系。智能电网发展规划使电力系统迈入跨区域的大电网时代。我国电网着力解决能源供应问题,大力建设高压骨干网络,随着特高压工程建设,电网中安装各种控制装置,如高压直流输电装置及清洁能源并网,使电网动态化,用户对电网安全、经济运行要求提高,受到自然条件的影响,电力系统发生故障,不能及时判断处理会扩大故障,对国民经济造成巨大损失。大范围停电事故中主要原因是电网运行小故障未引起重视,所以只有加强电网运行监测,才能根据故障迅速采取措施恢复供电,保证电网安全运行。
关键词:高压输电线路;故障定位;技术;电网安全运行;影响
1诊断输电线路故障的主要方法
1.1诊断输电线路故障的概括
针对现在的输电线路,传统的故障诊断方法有着很多的缺陷。所以,就需要相关部门和单位能够根据实际情况,将先进的科学技术有效的融入其中,对故障测距技术进行有效的创新或完善,这样才能够切实的保障电力系统的正常工作。特别是在传统的故障排除工作中,往往是由巡线人员对线路进行检查的方式排除故障,不仅排障效率比较低下,排障效果也不是很好。而随着现代科学技术的迅猛发展,在电力系统排障工作中,根据故障信息的行波变动能够获取波信号。通过应用波信号,能够直观准确的定位故障位置。而基于波信号所诞生的各种测距技术,不仅能够有效的缩短故障排查时间,还可以准确的判断故障类型,这样就能够大幅提高排障工作的效率,使电网系统在出现故障后,能够在最短的时间回复正常的运行。
1.2诊断输电线路故障的方法
第一,小波分析法。这种方法是基于傅里叶分析发展而来,在近些年来发展迅速。其优点就在于可以开展多分辨率分析,并且在频域以及时域都可以表征信号局部特征,其时窗、形状以及频窗都可以任意变化,然而其窗口的大小却不会随之变化,这样就使其具有良好的信号自适应性。并可以利用对信号的分解,获取突变信号的具体位置,这样就能够对输电线路的故障进行定位和分类,有着很高的准确性。然而,这种检测方法不仅运算时间长,计算量也相对较大。第二,阻抗测距法。这种方法是将电力系统与计算机技术相融合的一种方法,因为线路长度与阻抗存在着正比例关系,所以可以根据这一原理完成对故障的测距工作。目前,这种方法在电力系统中的应用范围十分广泛,对保障故障诊断工作有着很好的帮助。
2高压输电线路故障类型
电力工业是工业的基础动力,包括发电、输变电等,电能的生产和消耗是同时进行的,需要统一调度和分配。电力工业中任何一个环节的故障都会导致供电中断,造成巨大的经济损失。随着我国电力工业的快速发展,影响系统安全运行的因素逐渐显现。国内外发生了大量由高压输电线路故障引起的系统崩溃事故。根据高压输电线路故障产生的原因,可分为永久性故障和隐蔽性故障。永久性故障是多导体和基础导体之间的短路故障,外力对输电线路造成机械损坏。瞬时故障是由雷电等过电压闪络引起的,可能是由鸟类对地引起的。如果发生故障,可以进行重合闸。绝缘击穿主要是由于老化等原因造成的,导致线路绝缘性能下降。正常运行时电压绝缘击穿引起短路,故障排除后无明显损坏迹象。隐性故障发展到瞬时闪络是不可预测的,在正常电压下不会发生故障。按故障形式可分为三相短路、两相接地短路和断相故障。单向接地是电力系统中最常见的故障类型。
3输电线路故障精确定位的主要技术
3.1基于加权数据融合的综合故障定位算法
这种故障检测方法是将双端异步数据故障定位算法、双端同步数据故障定位算法和行波故障定位算法得到的故障定位结果作为三种不同类型的数据源。
根据仿真实验数据和先验知识,相关人员可以准确地获得相应的权重系数,并进行自适应加权融合,这样可以得到更可靠、更准确的测距结果。它涉及到各种单端数据故障定位算法,由于其固有的原理误差,会导致其他算法的失败,而及时无故障采集的数据也可以作为辅助测距方法。特别是双端非同步数据故障测距算法和双端同步数据故障测距算法都是基于输电线路的分布参数来计算故障方程的算法。因此,为进一步保证输电线路故障检修工作的科学性,避免自然和人为因素造成的故障,检修人员在日常工作中必须严格遵守检修工作的有关要求,并根据现场实际情况合理采用有针对性的检修技术,保证检修工作的有序进行,为保证输电线路的稳定,应将故障及时扼杀在萌芽状态。
3.2多传感器数据融合技术
由于现代的电力系统相比过去更加的复杂,如果仍然通过单数据源或者是单传感器开展故障测距工作,不仅检测精确性难以保证,还无法有效的满足对现代输电线路准确故障定位和快速定位的实际需求。因此,就需要相关工作人员和单位能够积极的应用多数据融合以及多传感器技术,这样才能够为检测故障提供全面的冗余信息以及互补信息,从而就能够将这些信息有效的融合到一起,获得更加完整的故障信息,有效的加快故障定位速度,提高定位的准确性。.
4高压输电线路故障定位方法对比
根据工程实际应用,提出了输电线路故障测距方法的经济性和精度要求,并选择了合适的故障测距方法。近年来,大批专家不断研究,出现了大量故障测距仪,投入实际生产和应用,具有可行性高、操作方便等优点。虽然智能方法具有响应速度快、计算精度高的特点,但研究尚处于起步阶段,相关理论研究尚处于发展阶段,专家系统存在获取知识的瓶颈问题,神经网络的缺点是难以通过硬件实现其功能。
具体的定位方法可以通过电气测量得到故障点的位置。分段定位法的定位精度受到信号的干扰。小电流接地故障检测的推拿效果不理想,无法得到具体位置。馈线终端单元(FTU)只适用于配电自动化网络,不能广泛应用。终端法贯穿于输电线路故障测距方法的发展,并取得了丰富的实践经验。信号注入法利用有源输入信号实现不受消弧线圈影响的定位。在实际应用中存在一些不足。信号强度受变压器容量限制,查找故障点时间长,可能导致系统第二点接地自动跳闸。电力系统中负载种类繁多,使得干扰信号的测量接近注入信号。
阻抗法简单易行,但不考虑过渡电阻、故障暂态谐波和线路参数的影响,需要考虑工频基波、三相对称性等条件。电路结构的不对称性和故障点的过渡电阻对测量精度影响很大。不适用于同杆串联补偿电容双回线路的故障定位。
结论
电力系统是保障我国经济稳定发展的重要基础,而保证电力系统的正常工作,就关系到我国经济能否稳定的快速发展。输电线路作为保障电能传送的重要环节,可以说是电力系统的经济命脉,一旦其出现故障,就会直接对电力系统的正常运行造成威胁。但是,由于输电新路往往会出现各种各样的电路故障,有些故障现象十分明显很容易辨认,但也有些故障并不明显所以不容易辨认。而传统的故障排障方式已经难以适应现在的电力系统排障需求,不仅测距精度低,还会给相关工作人员带来沉重的负担。这就需要相关单位能够积极的引进新的排障技术,尤其是要将现代信息技术有效的融入其中,这样才可以更快、更好以及精确的排除故障,不仅能够有效增强电力生产部门的经济效益,还能够充分的发挥电力系统的作用。
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