复杂电网故障高精度行波定位的基础理论和关键技术研究

我国电网是交直流混合运行的复杂电网，具有同杆并架多回线路、FACTS(灵活交流输电)设备和分布式发电系统。项目将课题组前期研究的交流输电网故障行波定位网络的理论和技术拓展到复杂电网，一方面研究复杂电网行波传输和行波定位的基础理论，探讨同杆并架多回线的电磁特性及最佳解耦方法，分析FACTS设备和变压器的暂态特性，构建不同电压等级交直流电网元件和系统的暂态行波信号传输模型，并建立复杂电网故障行波定位理论；另一方面研究行波波头检测方法、同步时钟和基于网络的故障行波定位算法等关键技术，探讨通过线路或变电站空间电磁场、容性设备（包括变压器的外壳）接地线电流、变压器二次侧信号等检测故障行波波头的最佳方法，研究晶振时钟、北斗时钟和其它卫星时钟融合产生高精度高可靠性同步时钟的理论和技术，并研究复杂电网行波传感器的优化配置方法和信息融合处理算法，剔除干扰信号影响，实现整个复杂电网故障的高精度定位。

我国电网是交直流混合运行的复杂电网，具有同杆并架多回线路、FACTS(灵活交流输电)设备和分布式发电系统。项目将课题组前期研究的交流输电网故障行波定位网络的理论和技术拓展到复杂电网，研究了复杂电网行波传输特性，构建了不同电压等级交直流电网元件和系统的暂态行波信号传输模型，并建立了复杂电网故障行波定位理论；提出高压电网非雷击故障一般不会在电压过零时刻发生，也不存在电压过零故障行波定位的死区问题。. 项目探讨通过线路或变电站空间电磁场、容性设备（包括变压器的外壳）接地线电流、变压器二次侧信号等检测故障行波波头的最佳方法，提出了适用于电网故障定位的电压行波检测理论，发明了行波传感器、行波波头陡度提升及波形鉴别技术；开发了穿芯式行波传感器和PCB行波传感器，行波波头检测无需采用模/数采样和复杂数字信号处理，具有准确、可靠和经济等优点，且可应用于包括终端线路、热备用线路和采用电子互感器线路的复杂电网故障定位。. 项目实验考核了GPS时钟、北斗时钟和高精度晶振时钟的精度，完善了三时钟比对分析产生高精度同步时钟的理论和技术，有效消除卫星时钟选择性干扰和跳频对时间同步的影响，发明了经济可靠的高精度同步时钟，并提出了智能变电站网络对时的误差和修正方法。. 项目提出了基于图论的电网行波波头的最优传输路径算法和基于HHT变换的故障点位置精确计算方法；采用多行波传感器融合消除干扰信号并减少行波传输色散对定位精度的影响；发明了基于广域电压行波的网络定位方法和波速在线测量技术；开发了基于多端时间信息的配电网行波选线与定位算法、复杂电网行波传感器的优化配置方法;实现了整个复杂电网故障的高精度定位。