基于增量量与最小二乘误差的串联补偿输电线路阶段性双端故障定位方法

《Electricity》：Fault Location on Series-Compensated Transmission Lines Using Incremental Quantities and Emulating a Nonlinear Metal-Oxide Varistor

　　

摘要

本文提出了一种针对带有串联补偿的输电线的阶段性双端故障定位方法，该方法基于增量量和最小二乘误差（LSE）公式。首先通过具有有界线性电容校正的分析估计器来确定故障距离。在后续的子样本时间对齐和模拟非线性电容器及金属氧化物压敏电阻（MOV）的过程中，保持该距离不变，从而防止后续校正阶段仅为了减少拟合残差而改变故障位置。在18对通用瞬态数据交换格式（COMTRADE）记录中，有10个案例属于参考距离类别，包括7个带有串联补偿的案例和3个不带补偿的案例。对于这10个记录，所提出的方法平均绝对误差为2.26公里，其中8个案例的误差在5公里以内；排除用于方法开发的记录后，平均绝对误差为2.48公里，其中9个案例的误差在5公里以内。对于带有补偿的子集，平均绝对误差从4.44公里（原始LSE值）下降到3.04公里（排除该记录后从3.94公里下降到3.50公里）；而不带补偿的子集的平均绝对误差为0.43公里。灵敏度和压力分析量化了增量延迟的影响，并限定了时间对齐和残差诊断阶段的适用性。研究结果展示了该阶段化公式在现有记录上的性能，同时表明在推广到其他补偿水平、MOV特性和故障抵抗条件之前，需要更广泛的现场和电磁瞬态验证。