高压输电网络的故障定位是电力系统运行中长期存在的难题,准确的故障定位网络可以极大的缩短巡线时间,加快恢复供电,对电力系统安全和经济运行具有非常重要的意义。本文首先对各种利用行波法进行故障定位的方法进行全面的综述。针对目前国内外利用行波法进行故障定位时,需要具有海量数据存储的高速数据采集系统,或者需要改变一次系统接线的情况。本文利用专门研制的行波传感器来提取行波信号,避免了高速数据采集和改变一次系统接线的情况。采用基于GPS高精度时钟同步的输电网故障定位的方法。 本文首先对行波传输理论进行了分析,借鉴变压器波过程的理论,建立了互感器分布式参数模型,并利用EMTP仿真软件对模型进行了仿真分析。实验测试了互感器的传变性质,得出了电压互感器和电流互感器都能准确地实时传输行波波头和极性的结论。 故障行波波头的提取是电网故障定位系统的关键。本文利用专门研制的穿芯式行波器和分压式行波传感器来提取电流行波信号和电压行波信号,利用高精度晶振与GPS时钟精度互补的特点,研制了高精度同步时钟装置。实现行波波头到达时刻的精确记录。 本文介绍了整个故障定位的系统结构,对系统进行了现场实验,实验结果表明定位误差在300m以内,具有很高的定位精度。并对实际实用的工程进行了介绍,分析了株洲电网结构的特点,提出了故障定位的方案,并对此方案进行了仿真分析。 基于行波的电网故障定位系统对电网的各种故障均能准确定位。本系统的研究具有很强的理论价值和实用意义,对于提高电网的安全稳定运行具有十分重要的作用。并为将来发展的网络保护提供了理论基础。