（江苏省电力公司检修分公司）
摘要：输电线路继电保护及故障测距对于及时修复线路、保证可靠供电，保证电力系统的安全稳定和经济运行都有着十分重要的作用，本文讨论的有关输电线路继电保护及故障测距的内容，有利于提高我国输电线路安全运行管理。
关键词：输电线路；继电保护；故障测距；安全管理
1 引言
现今电力系统，已经发展为跨区、跨国联网、高度自动化运行的现代化系统。目前，我国的全国性联网也已逐步实现。大电网互联将对电力系统运行带来一系列新问题。电力系统高速发展和新技术的应用，也给电力系统保护与控制带来了新的挑战。尽管现代电网的设计运行技术近些年取得了长足发展，但仍不能完全避免大电网瓦解事故的发生。因此，寻求电网更为有效的保护及控制措施，确保互联电力系统的安全稳定运行是我们面临的又一重要课题。当前分布式发电技术的发展和应用，使得电源结构和分布发生改变，电力系统将因电源原动机特性和电源分布的不同而影响其性能，要求我们进一步研究相应的系统控制策略，开发新的继电保护与控制装置，从而改善系统运行特性，避免电力系统事故的发生。
电力工业是国民经济的支柱产业，同时又是其它产业能够安全稳定发展的保证。因此保证电力系统运行的安全性、可靠性是电力工业，乃至国民经济能否稳定快速发展的关键。随着电力系统规模的逐步扩大，超商压远距离输电线路日益增多。超离压输电线路担负着传送电能的重要任务，是电力系统的经挤命脉。其故障直接威胁到电力系统的安全运行，国内外都发生过由于输电线路故障而诱发的电力系统瓦解事故[1]。本文主要讨论了输电线路继电保护及故障测距的研究问题。
2 输电线路继电保护的研究
纵观继电保护将近100年的技术发展史可以看出，虽然继电保护的基本原理早己提出，但它总是在根据电力系统发展的需要，不断地从相关的科学技术中取得的最新成果中发展和完善自身。自从计算机应用在继电保护领域里面以来，保护的性能得到了很大的改善，因此，应该充分发挥微机保护的智能作用，利用相关技术的新成就，把继电保护技术提高到一个更高的水平。
传统的输电线路保护可分为纵联保护和基于单端电气量的保护，这两类保护均存在本身固有的缺陷。基于单端电气量的保护如距高保护只能保护输电线路的一部分，而且整定也比较复杂。纵联保护如电流差动保护解决了这个全线速动的闯题，但是级联保护需要在输电线路两端之间设立昂贵的专用通信通道，且其可靠性还要受到通信线路和元件的限制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统的继电保护方案强调工频分曩的应用，突出滤波的作用，但是，考虑到保护的“四性”要求，即选择性，可靠性，灵敏性和速动性，传统的保护总有这样或者那样的缺点。
3 输电线路故障测距的研究
长期以来，超高压输电线路的故障测距受到普遍重视。随着计算机技术的应用，测距技术近年来也有了很大发展，而微机保护和故障录波装鬟的开发及大量搜运，更加速了故障测距的实用化进程。按照采用的线路模型、测距原理、被测量与测量设备等的不同，故障测距可以有多种分类方法。按照工作原理可以分为行波法和故障分析法[2]。
行波法是根据电磁波传输理论实现输电线路故障测距的方法，它计及输电线路的分布参数，直接利用故彝窜信息的暂态行波信号，并对其进行分析和计算。行波测距在理论上数据不需要滤波处理，不受线路类型、故障类型、过渡电阻、系统运行方式变化、线路分布电容和不对称以及负荷电流等的影响，显示出极大的优越性；但是这方法分别存在着测距算法无方向性、出口短路有死区等问题。
故障分析法是利用故障时记录下来的电压、电流量，通过分析计算，求出故障点的距离。事实上，在系统运行方式确定和线路参数已知的条件下，输电线路故障时其电压电流量是故障点距离的函数，因此完全可以剩用故障对记录下的母线电压和电流量通过分析计算，得出故障点的距离。
故障分析法可借助于现有的故障录波器获得测距所需要的原始信息，在没有专用故障测距装置的条件下被广泛使用。现行的教障分析法一般分为基于线路单侧信息的故障测距法和基于线路双（多）端信息的故障测距法，简称单端测距和双（多）端测距。单端测距由于无法确知对端系统的运行方式因而测距精度较差，当过渡电阻较大时，测距的精度实在很低；而双端铡距在理论上可以有较高的测距精度。从输电线路的模型来看，双端测距算法可以分为基于集中参数模型的测距算法和
基于分布参数模型的测距算法。基于集中参数模型的算法又可以分为考虑分布电容和不考虑分布电容两种。从原理上来讲，采用分布参数模型要比采用集中参数模型更加精确，特别是对于超高压长线路。带来的问题是方程的求解比较复杂，计算量大，对于某些迭代算法而言，还存在求解双曲函数的问题，计算结果极有可能发散，从而导致测距失败。在采用集中参数的算法当中，考虑分布电容显然要比不考虑分布电容精确。对于短线，可以忽略分布电容的影响，但对于中长线路，不考虑分布电容会带来较大的误差。总的来说，集中参数测距方程的求解要比分布参数测距方程的求解简单，但就具体算法而言，集中参数方程通常也为二次或高次方程，也会存在伪根问题，因此在解法上可作一定的探索。
此外，对线路的换位和不换位的影响，在算法原理方面，有利用对称分量建立测距方程的，也有直接采用相量进行求解的，还有学者引入微分方程算法。各种算法都是寻求故障距离和某些已知量之间的关系，为了提高测距精度我们应该主要考虑下列因素的影响：（1）测量装置本身的误差；（2）故障点的过渡电阻；（3）线路两端的系统阻抗；（4）线路的分布电容；（5）线路参数的不对称；（6）故障类型。目前现有的方法基本上只能解决其中的一部分因素对测距精度的影响，本文采用利用对称分量法，采用突变电气量，在线计算系统阻抗和线路参数的方法实现了故障测距对于系统运行方式，线路的参数以及故障点过渡电阻的自适应性，测距精度高。
4 结语
为了减少短路故障对电力系统的危害，应该采取各项积极措施消除或减少发生敞障的可能性，在发生故障时，可以采取限制短路电滚的措旄。但是最主要的措施还是迅速将发生短路的部分与系统其它部分隔离，这是保证电力系统安全运行的最有效的方法，本文讨论的有关输电线路继电保护及故障测距的内容，有利于提高我国输电线路安全运行管理。
参考文献：
[1] 李强，王银乐.高压输电线路的故障测距方法[J].电力系统保护与控制，2009，37（23）.
[2] 马丹丹，王晓茹.基于小波模极大值的单端行波故障测距[J].电力系统保护与控制，2009，37（3）.
论文作者:顾中一
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/27
标签：故障论文; 线路论文; 电力系统论文; 参数论文; 算法论文; 继电保护论文; 电容论文; 《电力设备》2017年第35期论文;