中心的偶对称的无限长非因果序列，为满足线性相位特性，需要满足偶对称性，即，应取。再取海明窗作为截取窗口，海明窗函数序列如下式，所以，该带通滤波器的单位脉冲响应为由此所导出的差分方程为华北电力大学本科毕业设计论文再对上面的序列值进行全波傅氏滤波，就可以得到几乎接近于基波的电压电流信号，在此基础上再运用适当的故障测距算法，就可以得到较为精确的故障测距结果。最小二乘滤波算法最小二乘法是误差理论中的重要方法之，它广泛应用于数据处理和自动控制等领域中。最小二乘滤波算法的出发点是假定输入信号的有效信息符合确定的数字模型，使输入信息最大限度的拟合于这模型，并将拟合过程中剩余的部分作为误差量，使其均方误差值达到最小。它从根本上讲是种曲线拟合。曲线拟合首要的问题是确定数学模型。当输入信号中含有衰减直流分量以及非整次谐波分量时，它可以写成如下形式其中为非整次谐波分量及噪声。对于衰减直流分量，通常将它展开为如下形式然后通过曲线拟合，求出它的幅值和相角，从而确定其数学模型对于整次谐波分量，可以包括到数学模型中，谐波次数受采样频率的限制该方法的运算量特别大。如果为了提高计算速度，不得不减少谐波次数，而这又影响算法的精度。这是最小二乘算法不能在电力系统广泛应用的原因之。本章小结本章首先介绍了几种输电线路模型，对于论文所研究的高压输电线路，般采用分布参数模型。同时由于在发生故障后，电压和电流信号发生严重畸变，所以要选择种合适的滤波算法，本章主要介绍了几种常用的滤波方法。华北电力大学本科毕业设计论文华北电力大学本科毕业设计论文单回线双端电气量故障测距算法早在双端电气量测距之前，单端电气量测距应用广泛，但是单端电气量法存在以下三个主要问题故障过渡电阻或对端系统阻抗变化对测距精度的影响输电线路以及双端系统阻抗的不对称性对测距的影响测距方程的伪根问题。造成测距误差的根本原因是线路存在故障过渡电阻，要消除其影响，就要引入对端系统的阻抗，那就必然要受到对端系统阻抗变化的影响，这是单端电气量法长期以来直没有解决的个难题。但是，双端电气量测距方法不受故障过渡电阻和系统运行阻抗影响，有的算法甚至不需要技术，可以大大减少硬件投资因此，因此双端电气量测距有着单端电气量测距无法比拟的优点，。算法原理单回线三相输电线路发生单相接地故障原理图系统原理图如图所示，其中，两端系统电源为，系统阻抗为，线路采用分布参数，总长度为，单位长度电阻电感电容为，过渡电阻为，两端母线电压为，两端线路侧电流为，流经故障点过渡电阻处的电流为。同时由于双端系统很难保证数据同步，故设端落后端，即不同步角为。由长线方程可知，以线路端的电压电流作为边界条件，可以推出以此端表示的线路任点的电压方程假设在端处发生故障，那么故障点电压可用两端电气量表示为对上式进行取幅值运算，由于不影响幅值，故可以消掉，即解此式可以得到的值，即故障点的位置。式中是线路全长，单位为为线路端到故障点的距离，单位为，对式，华北电力大学本科毕业设计论文在范围内进行维搜索，使得方程两边差值的绝对值最小的点即为故障点，由此可得到故障距离。从理论分析可知，此方法不受故障类型，过渡电阻，系统阻抗和不同步角的影响。这种方法的前提是两个函数只有个交点，否则计算结果可能是的。不改变单调性为了便于分析，画图如，其中，，，，，近似，所以随着增大，的相位在不停地变大，向量的变化轨迹即的变化轨迹。的变化轨迹沿着圆弧变化，可以看出在段时不断减小，之后又不断增大，可见的变化并不是单调的。所以在利用幅值相等的算法时，就有可能出现伪根。根据长线方程可知，实际故障点的电压幅值应该是整个线路上最小的，而在故障点两侧的电压都应该大于故障点处的电压幅值，根据这个原则可以求得实际距离。华北电力大学本科毕业设计论文图变化向量示意图为了剔除伪根，可以采用实部相等的方法，令式中的实部相等，这样计算出来的距离就不会出现伪根的情况。这种求幅值和实部相等的方法可以有效的解决不同步角的问题相模变换长线故障测距算法的导出是基于单线无耦模型，而对于三相输电线而言，由于相互间存在着耦合，因此在故障计算时需先进行解耦。将三相或多相耦合方程分解为多个独立方程来求解，实际是寻求种线性变换，将线路阻抗和导纳矩阵对角化，即把相量上相互之间有电磁联系的多导线线路上的波过程变化为相互独立的模量上相当于单导线的波过程。根据矩阵理论和模式传输理论，在任意结构的根平行于地面的导线传输系统中，存在个独立的传输模式，每模式的电压和电流在各导线中传输具有相同的传播常数，成为等传播常数，即对多相系统解耦。因此求解多导线线路波过程的基本方程是运用矩阵特征值原理，采用矩阵相似转换，将相间存在着耦合的相量波动方程变换为相互独立的模量上的波动方程。可以证明，电压电流的相模变换矩阵分别为由阻抗阵和导纳阵的乘积和的特征相量组成，分别为和，对于均匀换位线路来说二者相等，对于不换位线路满足关系式。通过上述变换关系，模态阻抗矩阵为对角线矩阵，同理模态导纳矩阵珠也为对角线矩阵，也就是说每种模式的电压电流只通过相应模式的阻抗或导纳相联系，而与其它模式的参量无关，，。对于均匀换位线路，变换矩阵不是唯的，常用的有对称分量法，变换，凯伦贝尔变换等。对不换位线路不能采用固定不变的变换矩阵，变换矩阵和元素的选择和线路的参数有关。选取常用的对称分量法变换化为三序分量对三相去藕。华北电力大学本科毕业设计论文端电气量测距算法的基本原理，并针对传统的算法出现伪根的情况提出了采用实部相等的方法来解决。同时，为了消除负荷电流的影响，利用故障分量进行计算。这种双端电气量测距算法仿真精度几乎不受过渡电阻以及不同步角的影响。然后根据测距原理对单相接地故障情况下的输电线路进行了仿真分析，并对全波傅氏算法和全波差分傅氏算法两种滤波算法进行了比较。不同步角步角华北电力大学本科毕业设计论文结论当输电线路发生故障后，迅速而准确地实现故障点定位，不仅对及时修复线路和保证供电可靠性来说至关重要，而且对电力系统的安全稳定和经济运行也具有重要意义。因此，输电线路故障测距直是电力研究中迫切需要解决的难点问题。本文首先分析了各种测距方法，通过对目前各种故障测距方法的研究和比较，综合评述了各种测距方法的优点和不足。然后对输电线路的各种模型及其适用范围进行了分析，以确定论文所需要建立的线路模型。由于故障发生后的暂态过程中，电压和电流信号因混有衰减直流分量和复杂的谐波成分而发生严重的畸变，滤波算法对于最后的故障定位至关重要。论文中分析各种滤波算法，并对全波傅氏算法和全波差分傅氏算法两种算法进行了比较。本文所研究的是种单回线双端电气量的测距算法，并针对传统算法出现的问题提出了实部相等的解决办法。同时，为了消除负荷电流的影响，利用故障分量进行计算。这种双端电气量的测距算法仿真精度几乎不受故障类型过渡电阻不同步角以及系统阻抗的影响。最后利用的建立高压输电线路模型，并针对单相接地故障情况下的测距算法进行仿真，误差满足工程要求。因此充分利用科学技术的新发展，更深层次的探讨输电线路的故障测距算法，努力提高线路测距精度，才能提高电力生产部门的经济运行效益。同时，也要对输电线路的材料进行改进，努力减少线路的故障，从源头上减少因故障而引发的危害与损失。华北电力大学本科毕业设计论文参考文献葛耀中新型继电保护与故障测距原理与技术西安西安交通大学，陈铮高压输电线路故障定位组合解决方案的研究北京清华大学，肖东辉，刘沛，程实杰架空输电线路故障测距方法综述电力系统自动化，吴欣荣利用单端电气量的输电线路故障定位研究北京清华大学，全玉生，杨敏中，等高压架空输电线路的故障测距方法电网技术黄志明我国超高压输电线路的建设和发展中国电力郭俊宏，谭伟璞，等电力系统故障定位原理综述继电器程立基于双端数据的高压输电线路故障测距算法及其软件实现北京华北电力大学，束洪春基于分布参数线路模型的架空电力线故障测距方法研究中国电机工程学报，全玉生，杨敏中，王晓蓉，严璋，佟科，刘晓峰，司鲁东，李晓兵，于峥，康林贤高压架空输电线路的故障测距方法电网技术，束洪春，高峰，等利用单端工频量的高压输电线路故障测距实用方法研究电工技术学报黄建新，李国栋，吴薛红，等电力传输线单端故障测距新算法江苏电机程全玉生，李平，张煜，等基于微分方程的单端故障测距新算法电网技术苏进喜，罗承沐，等利用双端电气量的高压长线故障测距算法清华大学学报董新洲，葛耀中种使用双端电气量的高压输电线路测距算法电力系统自动化蔡华嵘，范春菊种实用的高压输电线路双端电气量故障测距新算法中国电力，，何仰赞，温增银电力系统分析上下武汉华中理工大学出版社，贺家李，宋从矩电力系统继电保护原理北京中国电力出版社，华北电力大学本科毕业设计论文范春菊，郁惟镛基于基频电气量输电线路故障测距的滤波的探讨继电器苏文辉，李刚种能滤去衰减直流分量的改进全波傅