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現在主流的高壓輸電線路故障測距的方法主要可分為三大類:故障錄波分析法、阻抗法、行波法.
故障錄波分析法
故障錄波分析法利用故障時記錄得到的各種電氣量,事后由技術人員進行綜合分析,得到故障位置.隨著計算機技術和人工智能技術的發展,故障錄波分析法可以通過自動化設備快速完成.但該方法會受到系統阻抗和故障點過渡阻抗的影響,而導致故障測距精度的下降.
阻抗法
阻抗法建立在工頻電氣量的基礎上,通過建立電壓平衡方程,利用數值分析方法求解得到故障點和測量點之間的電抗,由此可以推出故障的大致位置.根據所使用電氣量的不同,阻抗法分為單端法和雙端法兩種.
對于單端法,簡單來說可以歸結為迭代法和解二次方程法.迭代法可能出現偽根,也有可能不收斂.解二次方程法雖然在原理和實質上都比迭代法優越,但仍然有偽根問題.此外,在實際應用中單端阻抗法的精度不高,特別容易受到故障點過渡電阻、對側系統阻抗、負荷電流的影響.
同時由于在計算過程中,算法往往是建立在一個或者幾個假設的基礎之上,而這些假設常常與實際情況不一致,所以單端阻抗法存在無法消除的原理性誤差.但單端法也有其顯著優點:原理簡單、易于實用、設備投入低、不需要額外的通訊設備.
雙端法利用線路兩端的電氣信息量進行故障測距,以從原理上消除過渡電阻的影響.通常雙端法可以利用線路兩端電流或兩端電流、一端電壓進行測距,也可以利用兩端電壓和電流進行故障測距.理論上雙端法不受故障類型和故障點過渡電阻的影響,有其優越性.特別是近年來GPS設備和光纖設備的使用,為雙端阻抗法的發展提供了技術上的保障.雙端法的缺點在于:計算量大、設備投資大、需要額外的同步和通訊設備.
行波法
行波法利用的原理是當輸電線路發生故障時,將會產生向線路兩端以接近光速傳播的電流和電壓行波.通過分析故障行波包含的故障點信息,就可以計算出故障發生的位置.
