【正文】 線路故障定位方法。支持MATLAB的模擬仿真的主要的因素包括：(1)靈活的軟件結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)庫(kù)，模型和程序能夠在同一程序中方便的整合不同模型組件。第五六章對(duì)模擬案例研究中使用和測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。 說明：（1）這種技術(shù)的基本思想是解決均衡。這兩部分仍然可以被視為作為完好的電力輸電線。 (5)其中 (6)圖1：?jiǎn)蜗嚯娏旊娋€ 為了實(shí)現(xiàn)第2節(jié)所述的三相系統(tǒng)故障定位方法，相位信號(hào)通過模態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣分解為模態(tài)元件。相電壓和電流轉(zhuǎn)化為地下模式和兩種架空線模式： (7)其中 故障定位算法 單相的解決方案是通過零序分量和信號(hào)的模式組件延長(zhǎng)為三相。Z0，Y0是零序阻抗和導(dǎo)納。下一步通過選擇適當(dāng)?shù)哪Ｊ?，α，β進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位，并根據(jù)變換矩陣，如克拉克轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用。根據(jù)矩陣轉(zhuǎn)化的，如凱倫貝爾矩陣選擇適當(dāng)?shù)木嚯x不是唯一不變的模式。圖3所示為一個(gè)應(yīng)用普遍原理的故障定位器。數(shù)據(jù)采集技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用成熟，包括：零序交叉，旋轉(zhuǎn)樣品（對(duì)于相量），準(zhǔn)確時(shí)間參考（IRIG B和GPRS）。圖3故障定位算法圖示在架空線一端和電纜一端的三相電流和電壓信號(hào)被輸入到一個(gè)克拉克轉(zhuǎn)換矩陣，來得到去耦模式0，α，β。這導(dǎo)致兩個(gè)故障定位算法子程序。子程序由兩個(gè)階段組成。架空線接收端的電流和電壓也可以通過這種方法計(jì)算。α和Dβ。由于架空線部分是完好的，通過測(cè)量架空線遠(yuǎn)端的向量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算可以測(cè)量出架空線部分的任意位置的電壓和電流。由于故障區(qū)段發(fā)生在電纜部分，通過測(cè)量電纜近端的電氣量得到電纜的模擬相電壓相電流。：正確識(shí)別故障區(qū)域 如果Di（從第一個(gè)子程序派生）小于架空輸電線路總長(zhǎng)度，然后選擇Di（來自第一個(gè)子程序）作為一個(gè)正確的解決方案。通過文中的故障定位算法和從上面的故障定位子程序求出的故障距離Di從上面我們可以它確定各種故障類型故障電阻無論故障發(fā)生在架空線或電纜線上。?故障電流IFI的計(jì)算方法是綜合IFiS和IFiR[17]。然而，使用故障點(diǎn)的電壓和電流相量進(jìn)行計(jì)算，也可以判別出故障類型。通過MATLAB仿真環(huán)境進(jìn)行了大量的模擬。這些電氣量采集于故障點(diǎn)距源端90公里（架空線處，連接點(diǎn)前）的單相B地故障。誤差率有下列公式進(jìn)行計(jì)算得到：誤差率=|實(shí)際故障定位故障定位計(jì)算|/總故障段長(zhǎng)度 100。另一個(gè)例子中，單相的B線到地故障距離源端105公里的地下電纜終端部分（連接點(diǎn)后5公里）。根據(jù)故障區(qū)域選擇子程序，選擇第二個(gè)子程序計(jì)算的估計(jì)距離是正確的。表3為從連接點(diǎn)后（電力電纜首端）故障距離的測(cè)量。為了估計(jì)故障電阻的影響，在距離電纜首端8公里的位置模擬了不同的故障類型。在初始角的影響分析中，以在90公里處，故障電阻10歐姆的架空線和距離連接點(diǎn)1公里處，相角變化范圍0至90?的電力電纜雙向?qū)Φ毓收蠟槔Y(jié)果列于表7?？死宿D(zhuǎn)型是用來解耦三相信號(hào)。此外，方法介紹了針對(duì)于所有故障類型，無論故障發(fā)生在架空線與電力電纜連接處前面或者后面的估算距離的好方法。參考文獻(xiàn)[1] M. Kezunovic, “Fault Location” Wiley Encyclopedia of Electrical andElectronics Terminology, vol. 7,John Wiley,1999,pp. 276–285.[2] M. Mohan Saha,R. Das,P. Verho, D. Novosel, Review of fault locationtechniques for distribution systems, in: Proceedings of the PowerSystems and Communications Infrastructures for the Future， Beijing，September， 2002.[3] . Girgis,. Hart, . Peterson, A new fault location techniquefor two and three terminal lines,IEEE Trans. Power Deliv. 7 (1) (1992)98–107.[4] . de Morais Pereira, . Zanetta Jr., Fault location in transmissionlines using oneterminal postfault voltage data,IEEE Trans. PowerDeliv. 19 (2) (2004) 570–575.[5] H. Fernando Magnago, A. Abur, Fault location using wavelets, IEEETrans. Power Deliv. 13 (4) (1988) 1475–1480.[6] C. Christopoulos, . Thomas, Scheme, based on traveling waves,for the protection of major transmission lines ,IEE Proc. C 135 (1)(1988) 63–73.[7] . Bo， . Aggarwal, . Johns, A very accurate fault locationand protection scheme for power cable using fault generated high frequencyvoltage transients, in: Proceedings of the Eight MediterraneanElectrotechnical Conference, Industrial Applications in Power Systems, MELECON 96, Bari, taly, May, 1996, pp. 777–780.[8] . Tag Eldin, . Gilany, . Abdel Aziz, . Ibrahim, AWaveletbased fault location technique for aged power cable lines, in:Proceedings of the IEEE Power Engineering Society, General Meeting, San Francisco, CA, USA, June 12–16, 2005.[9] Applied Protective Relaying, Westinghouse Electric Corporation, RelayInstrument Division, Coral Springs, Florida 1982.[10] M. Kezunovic, B. Kasztenny, Z. Galijasevic , Modeling, developing andtesting protective relays using Matlab programmable relays and digitalsimulators, in: Proceedings of the Third International Conference onDigital Power System Simulators, ICDS ’99, Vasteras, Sweden， May,1999.[11] H. Saadat, Power System Analysis, McGrawHill, New York, 1999.[12] L. Collaz, The Numerical Treatment of Differential Equations, SpringerVerlag, 1966.[13] . Jiang, . Liu, . Chen, A novel adaptive PMUbased transmissionline relay design and EMTP simulation results, IEEE Trans. PowerDeliv. 17 (4) (2002) 930–937.[14] . Martine, . Martins, V. Fernao Pires, . Alegria, The applicationof neural networks and ClarkeConcordia transformation in faultlocation in distribution power systems, in: Proceedings of the IEEE/PESTamp。從研究任務(wù)的選擇、開題到課題的研究都傾注了大量的心血，在設(shè)計(jì)的撰寫過程中，陳老師從設(shè)計(jì)的布局和每個(gè)細(xì)節(jié)都反復(fù)審閱，使我的設(shè)計(jì)順利定稿。％的100（約210米）。我們應(yīng)用MATLAB電力系統(tǒng)模塊進(jìn)行了大量的模擬仿真。)架空線90KM處故障電力電纜1KM處故障測(cè)量距離(KM）誤差%測(cè)量距離(KM）誤差%030456090本文提出的故障定位方法適用于架空線電力電纜混合輸電線路。結(jié)果表明，本算法可以不受故障電阻影響。為了測(cè)量故障距離對(duì)測(cè)量精度的影響，考慮到相角的因素，對(duì)地故障電阻取0攝氏度90歐姆。結(jié)果 列于表2和3。結(jié)果如下：第一子程序?qū)收隙ㄎ坏慕Y(jié)果為D0，Dα和Dβ分別為：， 。第二子程序?qū)收隙ㄎ唤Y(jié)果D0，Dα和Dβ分別為：3142，4086和?。表1：架空線，電力電纜的參數(shù)值正序和負(fù)序值零序值架空線RLC電力電纜RLC圖4：架空線B相90公里處故障的輸送電壓和電流圖5：電力電纜B相90公里處故障的接收端電壓和電流圖6：架空線B相90公里處故障的模擬輸送電壓和電流圖7：電力電纜B相90公里處故障的接收端模擬電壓和電流6. 仿真結(jié)果和算法評(píng)價(jià) 該計(jì)劃根據(jù)不同的故障情況進(jìn)行了優(yōu)越性測(cè)試。故障電阻從0到100歐姆。表2中給出了沿線分布均勻的架空線路和地下電纜單位長(zhǎng)度的所有參數(shù)。以上的計(jì)算根據(jù)聯(lián)合傳輸系統(tǒng)故障區(qū)域辨識(shí)子程序推導(dǎo)了有故障的部分。模態(tài)故障邊界條件VFI，IFI可以通過如下方法得到：?計(jì)算發(fā)送端故障電壓VFI和故障電流IFI，無論是架空線還是長(zhǎng)度為L(zhǎng)Di的電纜，第一個(gè)同源故障部位可以通過公式（3）計(jì)算，其中x =0，長(zhǎng)度= LDi。 如果Di（從第一個(gè)子程序所得）大于架空輸電線路總長(zhǎng)度，然后選擇Di（來自第二子程序）為正確的解決方案故障發(fā)生在連接處后面的電纜處。通過公式（8）計(jì)算電氣量Ai，Bi，然后通過公式（7）計(jì)算出Di。架空線部分在這個(gè)階具有段模態(tài)傳播常數(shù)和模態(tài)浪涌阻。：電力電纜故障該子程序假設(shè)在電纜出發(fā)生故障（連接部分后面）。 架空線遠(yuǎn)端的電壓電流計(jì)算方法見第一階段。通過應(yīng)用公式（2）（x=電纜長(zhǎng)度）計(jì)算獲得電纜發(fā)送端（即架空線接收端）的電流ISi和電壓VSi，通過這樣計(jì)算出每個(gè)模式的傳播常數(shù)γi及其相關(guān)的波阻抗ZCi。真正的故障位置要選擇使用第三方的子程序。傅立葉算法模型，聯(lián)系儲(chǔ)存的正弦余弦數(shù)據(jù)樣本從基頻信號(hào)的樣本輸入得到波形。全球定位系統(tǒng)提供了準(zhǔn)確的同步參考時(shí)間。文中提出的的輸電線路故障定位算法，混合線路以電纜結(jié)束時(shí)需要測(cè)量電纜另一端的三個(gè)線電壓和電流和電纜末端的相電壓和相電流。4. 三相架空線電力電纜混合線路故障定位本文介紹了一種架空線電力電纜混合輸電線路故障定位儀。因此，一個(gè)適當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法是計(jì)算除BC相故障的所有類型的故障距離，距離D作為實(shí)際距離。模擬傳播常數(shù)給出了相類似的相序阻抗和導(dǎo)納，因此，距接收端Di的三相故障定位模態(tài)組件為，Ai， Bi由公式（8）確定 (8)其中S和R為發(fā)送和接收端的數(shù)據(jù)，信號(hào)的模態(tài)組成部分i=0。假設(shè)完成換位，激增的模擬阻抗為：其中ZCi是浪涌阻抗，ZS， YS是所有導(dǎo)體容抗和導(dǎo)納在任意頻率的平均總和。對(duì)于均衡（同樣換位）多相電力輸電線，兩個(gè)矩陣可以很容易地選擇成為具有不同作用的轉(zhuǎn)換矩陣的一個(gè)如凱倫貝爾價(jià)值轉(zhuǎn)換矩陣，和克拉克的轉(zhuǎn)變。此外，故障點(diǎn)F的電壓表示兩個(gè)數(shù)據(jù)集（VS，IS）和技術(shù)（VR，IR）是相同的。電力輸電線被分為等同的兩部分。單相輸電線路的電壓和電流的是故障點(diǎn)距輸電線末端的函數(shù)。新的模型和數(shù)據(jù)庫(kù)可以不通過修改現(xiàn)有部分添加到程序包中。本方案考慮了架空線路和電纜兩部分相互調(diào)換，并且進(jìn)行故障或故障阻力沒有邊界條件的假設(shè)。此外，電纜的波阻抗約為架空線路的十分之一（即架空線約為400至600，而電力電纜約為40至60）。當(dāng)代故障定位方法對(duì)地下架空線可以分為兩種主要類型[2]：一種是通過測(cè)量故障后線路阻抗進(jìn)行故障定位的方法。冰和雪荷載也可能造成絕緣子串聯(lián)或機(jī)械損壞從而引發(fā)電力故障。此外，該方案能夠計(jì)算出較為準(zhǔn)確的故障位置電阻。該算法需要從遠(yuǎn)端的傳輸線終端獲得測(cè)量的數(shù)據(jù)相量和同步測(cè)量相量。阿齊茲2哈利勒[2] 光電式電纜懸垂度檢測(cè)控制裝置[J].，1992[3] 電纜懸垂度在線測(cè)控系統(tǒng)[J]. 李正華，楊明，2003[4] 微弱信號(hào)檢測(cè)[J]，中科院物理研究所，陳佳圭著 [5] 阻抗匹配的原理與應(yīng)用[J] 陳曉玲，劉敏，王艷芬，硅谷，2008[6] 寬帶平衡式低噪聲放大器的研究與設(shè)計(jì)[J] 劉文豹 ，楊自強(qiáng)，陳濤[7] 增大MOS場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電流的電路[J] 路凱，電子與儀表，1990，維普[8] 超寬帶CMOS