Details

Объектом исследования являются аварийные режимы в воздушных линиях электропередачи и осциллограммы переходных процессов, регистрируемые цифровыми регистраторами в формате COMTRADE. Предметом исследования — методы автоматизированного определения вида и места короткого замыкания по осциллографическим данным. Цель работы — разработка алгоритма и программного комплекса, позволяющего оперативному персоналу определять параметры аварийных режимов по осциллограммам переходного процесса. В ходе работы проведён анализ существующих методов определения места повреждения, выявлены их принципиальные ограничения и обоснована необходимость разработки нового подхода. Методология включает цифровую обработку сигналов формата COMTRADE, согласно соответствующему стандарту, и в дальнейшем выделение первой гармоники, метод симметричных составляющих для анализа несимметричных режимов. В результате разработан алгоритм автоматической классификации вида короткого замыкания и программное обеспечение с графическим интерфейсом для визуализации и комплексного анализа осциллограмм аварийных режимов. Область применения — предприятия электрических сетей, диспетчерские центры и научно-исследовательские организации в области релейной защиты и автоматики. В работе использованы программно-аппаратный комплекс моделирования реального времени, а также средства разработки настольных приложений с графическим интерфейсом.

The object of the study is fault operating conditions in overhead power transmission lines and transient process waveforms recorded by digital fault recorders in the COMTRADE format. The subject of the study is the methods of automated identification of short-circuit type and fault location based on oscillographic data. The objective of the work is the development of an algorithm and a software suite enabling operations personnel to determine the parameters of fault operating conditions from transient process waveforms. In the course of the work, existing fault location methods were analysed, their fundamental limitations were identified, and the necessity of developing a novel approach was substantiated. The methodology comprises digital signal processing of COMTRADE-format data in accordance with the corresponding standard, followed by fundamental harmonic extraction and application of the method of symmetrical components for the analysis of unbalanced operating conditions. As a result, an automatic fault type classification algorithm and a graphical-user-interface-based software application were developed for the visualisation and comprehensive analysis of fault operating condition waveforms. The application domain covers electrical grid enterprises, dispatch control centres, and research organisations in the field of protective relaying and power system automation. The work employs a real-time hardware-in-the-loop simulation complex as well as GUI-based desktop application development tools.