廣域行波測距算法及其形式化驗證.pdf

1、快速、準(zhǔn)確地確定故障距離，可加快永久故障的修復(fù)，及時消除隱患避免大量瞬時性故障的再次發(fā)生，對保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有十分重要的意義。行波測距技術(shù)是電力線路精確測距技術(shù)?，F(xiàn)有的行波測距系統(tǒng)大都是以本線路雙端測距原理進(jìn)行配置，當(dāng)線路一側(cè)的行波測距裝置異常時則會導(dǎo)致測距失敗。為可靠記錄線路的擾動，避免拒動而導(dǎo)致測距失敗，行波采集設(shè)備的啟動門檻比保護(hù)更靈敏，因此可以記錄更多的線路擾動信息，而這些信息還缺乏有效的使用。對于未引起保護(hù)動作

2、的擾動，其擾動點一般都是絕緣薄弱點，準(zhǔn)確的定位該擾動點可以使電力部門在計劃檢修時重點檢查擾動點，最大可能減少電力線路故障的可能性，變被動的故障檢修為主動的計劃檢修。此外，隨著行波測距裝置應(yīng)用數(shù)量的增加，行波測距系統(tǒng)開始組網(wǎng)使用，這為充分地利用全網(wǎng)的故障行波信息，進(jìn)一步提高測距的可靠性和精度創(chuàng)造了條件。但由于不同廠家的行波測距裝置開放性不足，還存在著互聯(lián)互通不暢的問題。
　　 針對上述問題，本文在分析廣域故障行波傳播過程和測距原理

3、的基礎(chǔ)上，所做的工作如下:
　　 (1)提出僅使用行波記錄信息的基于擾動初始行波到達(dá)時間的廣域行波測距算法;該算法通過確定擾動點計算區(qū)域減小計算規(guī)模，使用計算區(qū)域內(nèi)最短路徑和變電站記錄時間計算可能擾動點位置，通過建立的邏輯判斷規(guī)則綜合判斷變電站記錄時間的可信度和擾動線路，使用可信的變電站記錄時間和最短路徑獲得可信、精確的擾動點距離。
　　 (2)對于現(xiàn)有單端行波測距方法故障點反射波難于識別的問題，提出了在網(wǎng)絡(luò)有效區(qū)域內(nèi)構(gòu)

4、造波形的故障點反射波識別算法。該算法通過引入在行波測距主站獲取的電力網(wǎng)絡(luò)實時拓?fù)湫畔ⅲ鶕?jù)拓?fù)潢P(guān)系計算各阻抗不匹配點的折反射系數(shù)，通過小波變換獲得模極大值點，并構(gòu)造各可能故障點的行波傳播波形。構(gòu)造出的波形與實際記錄的行波波形的線模分量進(jìn)行比較后，匹配度最高的則為故障點。通過仿真和現(xiàn)場實際算例驗證了所提方法可行、有效。
　　 (3)將形式化邏輯驗證的方法引入行波測距領(lǐng)域;通過對基于擾動初始行波到達(dá)時間的廣域行波測距算法數(shù)據(jù)集的判斷

5、邏輯和擾動線路判斷邏輯進(jìn)行形式化分析并使用SPIN工具建模驗證，校驗了算法的邏輯正確性。
　　 (4)首次進(jìn)行行波測距信息的CIM模型的建立;使用IEC61850的建模技術(shù)，對行波測距功能進(jìn)行定義、分解和分配，新建行波測距邏輯節(jié)點RTFL并定義其數(shù)據(jù)屬性;定義其通信服務(wù)模型并確定其MMS的映射。
　　 (5)對廣域行波測距算法的技術(shù)實現(xiàn)進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了廣域行波測距主站。
　　 對廣域行波測距算法形式

6、化分析和驗證方法有效地提高了廣域行波測距系統(tǒng)的可靠性與正確性?，F(xiàn)場實際算例驗證了所提基于擾動初始行波到達(dá)時間的廣域行波測距算法和基于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)信息的行波單端波形識別算法的可行性和有效性。研制出的廣域行波測距系統(tǒng)已投入電力系統(tǒng)實際運(yùn)行。
　　 廣域行波測距算法由于使用整個網(wǎng)絡(luò)的故障行波信息測距，可有效避免本線路雙端行波原理的不足，因而具有更高的測距可靠性。不依賴于保護(hù)信息的廣域行波測距算法可以對未引起保護(hù)動作的擾動進(jìn)行定位，適用范圍