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随着现代电力系统的电压等级越来越高,电能的输送距离越来越长,输电线路经过的地形也越来越复杂,尤其是穿越山川荒野,或者某地区遭遇恶劣天气的时候输电线路容易发生故障。当输电线路出现故障时能否准确的判断出故障距离,关系到能否快速的切除或发现故障,而尽快切除故障能够最大程度地减少经济损失和电力风险。另外通过对虚拟保护的研究,评价继电保护动作是否正确,如果保护装置误动作或者延时动作,及时对保护装置检修或者更换,预防再次发生此类动作故障。
本文主要是根据故障录波器记录的录波数据来准确计算故障距离和对保护动作的正确性进行评价。最终通过java程序编写这一系列的算法和判据,开发软件系统,实现数据的离线分析,把数据转化为波形在屏幕上显示出来,更加方便的为电力系统的用户服务。首先提出了双端测距算法,通过故障录波数据计算基波相电压和相电流电气量,根据故障前后电压、电流的电气量和引入的两端不同步角推导出算法公式。用MATLAB搭建模型,模拟故障得到仿真数据,很好的验证了测距算法的准确性。最后通过java程序完成对测距算法的实现。另一方面,当故障发生时,虚拟保护能够在开关动作及重合闸后完整的评价开关动作的准确性,本文设计了三个主要模块,包括设备参数管理模块、故障录波数据读取和处理模块以及逻辑保护判断模块。以阶段式电流保护和距离保护为基本线路保护模型进行参数设置,包括整定值和动作时间整定值,在设备参数模块输入具体线路的参数,通过故障录波数据读取和处理模块计算出相应的测量阻抗或者测量电流电气量,把所有数据送入逻辑保护模块,通过测量值与整定值的比较判据得出判断结果。开发的该分析软件能够很好的实现这两个功能,包括录波数据的波形显示、分析,保护动作的虚拟实现,还有准确地故障测距。数据的波形显示,便于直观的观察,而准确的测距功能和虚拟保护的判别能更好的帮助处理故障。总之,实现了基于故障录波数据的虚拟保护的研究及故障录波数据分析软件的开发。