【摘 要】
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目前,关于输电线路的行波故障测距仿真研究主要停留在测距原理以及测距原理的改进层面,而对于整个行波测距的过程缺乏一个全面、系统的研究。这就使得单一的基于行波测距原理研究所给出的测距结果往往与实际应用中测距装置的测距结果间存在较大的误差。为了解决这一矛盾,本文在现有的测距理论基础上对测距装置的构成进行了进一步的分析和研究,利用PSCAD-MATLAB联合仿真技术搭建了一个具有模拟整个测距过程的行波故障
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目前,关于输电线路的行波故障测距仿真研究主要停留在测距原理以及测距原理的改进层面,而对于整个行波测距的过程缺乏一个全面、系统的研究。这就使得单一的基于行波测距原理研究所给出的测距结果往往与实际应用中测距装置的测距结果间存在较大的误差。为了解决这一矛盾,本文在现有的测距理论基础上对测距装置的构成进行了进一步的分析和研究,利用PSCAD-MATLAB联合仿真技术搭建了一个具有模拟整个测距过程的行波故障测距装置仿真应用平台。该平台集故障发生、数据采集与故障仿真计算于一体、能够较为准确的模拟测距装置的整个测距过程。以下是在平台的设计、研发以及应用过程中所做的主要工作与创新:（1）对现有行波故障测距装置的构成及原理进行深入的学习与研究,并在此基础上重点分析了数据采集系统的工作原理以及行波信号的提取算法,为行波故障测距装置仿真平台的设计与开发奠定了良好的理论基础。（2）根据实际过程中测距装置的测距要求,提出仿真平台设计的功能需求与总体框架。考虑了互感器和二次电缆等二次回路部分对于故障行波信号的影响以及不同精度下的模数转换对行波波头的量化情况。（3）仿真平台在搭建过程中采用了PSCAD-MATLAB联合仿真技术,通过PSCAD与MATLAB间的接口,实现了将PSCAD中的故障行波数据同步到MATLAB中作进一步的处理与运算,很好地解决了故障模拟与数据大批量处理、运算之间的矛盾,克服了以往采用单一仿真软件研究所带来的误差与不足。（4）使用PSCAD和MATLAB软件对仿真平台的各构成模块（电网故障模块、二次回路模块、信号调理模块、高速数据采集模块和故障信号处理模块）进行创建与仿真,并利用模块封装工具完成了对所创建的功能模块的封装。最终,几大功能模块顺次连接,形成一个完整有效的仿真应用平台。（5）以500k V高压电网为例,对平台中的各功能模块进行了仿真验证,并从中得出各模块对于测距结果所产生的误差与影响:由电流互感器和二次电缆构成的二次回路模块会使得测距结果的误差相对增大,而信号调理模块和高速数据采集模块则会使测距结果的误差相对减小。仿真平台的搭建使得行波测距的研究平台化。基于PSCAD-MATLAB的行波故障测距装置仿真应用平台,为技术人员和学者们全面地研究整个行波测距过程提供了仿真分析工具,具有一定的理论价值和现实意义。
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