В статье представлен и анализируется метод синхронизации векторов токов и напряжений по концам воздушной линии электропередачи при определении места повреждения для проверки его эффективности. Применено имитационное моделирование режимов коротких замыканий на воздушной линии электропередачи с использованием программного пакета Matlab. Использованы методы определения места повреждения на линиях электропередачи по измерениям значений параметров аварийного режима. Разработан алгоритм, в котором реализован предложенный метод определения места повреждения с синхронизацией векторов токов и напряжений по концам воздушной линии электропередачи. Проведено тестирование разработанного алгоритма и метода. На имитационной модели воздушной линии электропередачи выполнена серия коротких замыканий в различных точках линии с целью получения значений векторов тока и напряжений, которые затем использованы для двухстороннего определения места повреждения с применением предлагаемого метода синхронизации векторов. Погрешность двухстороннего определения места повреждения вследствие несинхронизированности векторов токов и напряжений достигает наибольших значений при коротких замыканиях в крайних точках линии (в начале и конце), так как этому соответствует наибольший угол сдвига между измеренными векторами токов и напряжений. Для заданной модели воздушной линии электропередачи наибольшая погрешность составила 4,5% при угле сдвига 230. Исследования, проведенные на математической модели воздушной линии электропередачи, показали, что использование представленного метода синхронизации векторов токов и напряжений позволяет существенно повысить точность в определении места повреждений на воздушных линиях электропередачи. Погрешность, вызванная несинхронизированностью измерений, сводится к нулю.
The article presents and analyzes the method of current and voltage phasors synchronization in the end points of the overhead power line when detecting fault location in order to test the efficiency of the method. Short circuit modes in the overhead transmission line are simulated using the Matlab software. The methods of fault localization in the overhead power line based on measuring the values of emergency condition parameters are applied. An algorithm implementing the proposed method of fault localization by synchronizing current and voltage phasors in the end points of the overhead power line is developed. The algorithm and the method have been tested. A series of short circuits is performed on the simulation model in the different points of the line in order to get the values of current and voltage phasors and use them for the two-end localization of the fault using the proposed method of phasor synchronization. The inaccuracy of the two-end localization of the fault resulting from asynchronized nature of current and voltage phasors reaches the highest values under short circuits in the end points of the line. It is attributable to the highest phase angle between the measured phasors of current and voltage. The maximum inaccuracy of the given model of the overhead power line is 4.5% at the phase angle of 23 degrees. The studies based on the mathematical model of the overhead power line have proved that the use of the introduced method of current and voltage phasor synchronization significantly increases the accuracy of fault localization in the overhead power lines while the error caused by asynchronized measurements is reduced to zero.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.