Идентификация повреждений электрической сети посредством спектрального анализа переходных процессов

Иван Дмитриевич Кочетов; Юрий Яковлевич Лямец; Алексей Дмитриевич Кочетов

doi:10.34831/EP.2024.1110.1.005

Идентификация повреждений электрической сети посредством спектрального анализа переходных процессов

Иван Дмитриевич Кочетов, Юрий Яковлевич Лямец, Алексей Дмитриевич Кочетов

Аннотация

Переходные процессы, возникающие при повреждениях электроэнергетических объектов, несут информацию о месте и характере повреждения. Конкретными носителями информации являются не только отсчёты наблюдаемых токов и напряжений, но и спектральные составляющие этих величин. Внимание обычно бывает обращено на гармоники основной частоты. Однако их информационного содержания может быть недостаточно для идентификации повреждения, к тому же существуют режимы, в которых они скомпенсированы или же отсутствуют вовсе вследствие отключения источников. В статье внимание сосредоточено на спектральных компонентах свободного процесса – составной части переходного процесса, сопровождающего повреждение.

Будучи собственными частотами наблюдаемой сети, комплексные значения частот спектральных компонентов едины для всех мест наблюдения данного объекта, а уравнения линейной модели объекта составляются для них в обычном базисе комплексного метода, но только на основе собственного комплексного значения частоты. Рассмотрены процедуры спектрального анализа, выделяющие спектральные компоненты с их комплексными значениями частот и амплитуд. Показано, что режим каждого отдельно взятого спектрального компонента можно разделить на две части – нормальную и локальную. Соотношение локальных комплексов одного и того же комплексного значения частоты на разных сторонах линии однозначно связано с местом её повреждения.

Ключевые слова

идентификация, спектральный анализ, переходный процесс, линия электропередачи.

Полный текст:

PDF

Литература

Фадке, А.Г. Компьютерная релейная защита в энергосистемах [Текст] / А.Г. Фадке, Д.С. Торп; пер. с англ. – М.: Техносфера, 2019.

Рибейро, П.Ф. Обработка сигналов в интеллектуальных сетях энергосистем [Текст] / П.Ф. Рибейро, К.А. Дуке, П.М. Да Силвейра, А.С. Серкейра; пер. с англ. – М.: Техносфера, 2020.

Попов, И.Н. Релейная защита, основанная на контроле переходных процессов [Текст] / И.Н. Попов, В.Ф. Лачугин, Г.В. Соколова. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

Fikri, M. New algorithm for distance protection of high voltage transmission lines [Text] / M. Fikri, M. El-Sayed // IEE Proc. – 1988. – Vol.135, No. 5. – P. 436 -- 440.

Кочетов, И.Д. Эквивалентные генераторы модели наблюдаемого энергообъекта как индикаторы повреждения [Текст] / И.Д. Кочетов, Ю.Я. Лямец // Электрические станции. – 2022. – № 10. – С. 34 -- 42.

Герцик, К.А. Спектральный метод определения места повреждения на линии постоянного тока [Текст] / К.А. Герцик, М.И. Мазуров, С.И. Минкин, А.Х. Шлайфштейн // Сб. научных трудов «Автоматизированные системы управления технологическими процессами крупных подстанций, электропередач и вставок постоянного тока». – Л.: Энергоатомиздат. – 1991. – С. 27 -- 34.

Иванова, Е.А. Определение места повреждения в неоднородной линии электропередачи постоянного тока [Текст] / Е.А. Иванова // Электрические станции. – 2014. – № 7. – С. 51 -- 56.

Иванова, Е.А. Определение места повреждения в линии электропередачи постоянного тока на базе спектрального метода [Текст] / Е.А. Иванова, Н.Г. Лозинова, М.И. Мазуров // Энерго-Эксперт. – 2014. – № 5 (46). – С. 16 -- 19.

Лямец, Ю.Я. Определение места повреждения линии электропередачи по компонентам свободного процесса [Текст] / Ю.Я. Лямец, В.И. Антонов, С.Х. Ахметзянов // Электротехника. – 1993. -- № 3. – С. 60 -- 66.

Ильин, В.А. Задачи и методы спектрального анализа переходных процессов в электрических сетях [Текст] / В.А. Ильин, Ю.Я. Лямец // Известия РАН. Энергетика. – 1997. – № 6. – С. 46 -- 62.

Лямец, Ю.Я. К анализу переходных процессов в трёхфазных цепях методом симметричных составляющих [Текст] / Ю.Я. Лямец // Электричество. – 1988. – № 12. – С. 57 -- 60.

Кочетов, И.Д. Информационные свойства и приложения локальной составляющей тока короткого замыкания [Текст] / И.Д. Кочетов, Ю.Я. Лямец, Ф.А. Макашкин // Электротехника. – 2021. – № 2. – С. 49 -- 58.

Марпл-мл., С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения [Текст] / С.Л. Марпл-мл. – М.: Мир, 1990.

Кочетов, А.Д. Итерационная обработка входных величин релейной защиты [Текст] / А.Д. Кочетов, И.Д. Кочетов, Ю.Я. Лямец // Электрические станции. – 2023. – № 4. – С. 40 -- 47.

Кочетов, И.Д. Цифровая обработка электромагнитного переходного процесса в электрической машине [Текст] / И.Д. Кочетов, Ю.Я. Лямец, Ф.А. Макашкин // Электрические станции. – 2022. – № 8. – С. 56 -- 62.

Лямец, Ю.Я. Программный комплекс анализа аварийных процессов и определения места повреждения линии электропередачи [Текст] / Ю.Я. Лямец, В.А. Ильин, Н.В. Подшивалин // Электричество. – 1996. – № 12. – С. 2 -- 7.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.1110.1.005