Autor niniejszej rozprawy wykazał, że lokalizacja zwarcia jest możliwa w pełni analityczny sposób, bez niepotrzebnego korzystania z metod numerycznych, dla których nie zawsze można wykazać, że są zbieżne do właściwego rozwiązania. Przedstawione algorytmy znajdują wszystkie możliwe rozwiązania, wraz z jasnymi i logicznymi kryteriami poprawnej selekcji właściwego wyniku lokalizacji zwarcia.
Zaproponowany algorytm do synchronizacji pomiarów z obu końców linii napowietrznej jest w pełni niezależny od procedury lokalizacji zwarcia. Jest to także rozwiązanie w pełni analityczne. Pierwsza wersja oparta na modelu o parametrach skupionych została zaproponowana w taki sposób, aby łatwo było rozszerzyć to rozwiązanie dla linii o parametrach rozproszonych. Przeprowadzone badania wykazały, że za pomocą takiego podejścia możliwa jest w pełni analityczna synchronizacja pomiarów przy użyciu prądów i napięć z obu końców linii. Badania nad synchronizacją pomiarów z obu końców linii także zostały zakończone poprzez złożenie wniosku patentowego opracowanej metody. Dodatkowo zostało wykazane, że zaproponowany algorytm synchronizacji poprawnie synchronizuje pomiary dla linii nietransponowanej, jeśli jest zachowana jedna z symetrii przedstawionych na Rys.6.4, co jest częstym przypadkiem.
Wadą przedstawionej metody synchronizacji jest jej wrażliwość na błąd prądowy przekładników prądowych co może uniemożliwić praktyczne zastosowanie tego algorytmu. Z drugiej strony właściwa kalibracja przekładników jak i coraz większa powtarzalność błędów transformacji może skutecznie zniwelować ten efekt, jako że dla przedstawionego algorytmu jeśli błędy prądowe są takie same na obu końcach linii to znoszą się całkowicie, co można stwierdzić na podstawie wyników testów statystycznych, przedstawionych na Rys.11.34.
Estymacja parametrów linii za pomocą proponowanych metod charakteryzuje się pomijalnym błędem wyznaczenia reaktancji oraz pojemności dla składowej zgodnej. Wyznaczenie rezystancji składowej zgodnej charakteryzuje się nieznacznym błędem rzędu 0.6% lub mniej. Przeprowadzone badania wykazały, że estymacja parametrów składowej zgodnej na podstawie modelu linii rozproszonej jest możliwa, jednak ograniczona ilość sygnałów wymagała od autora użycia powiązań pomiędzy poszczególnymi składowymi symetrycznymi. W wyniku tego nawet niewielkie błędy w estymacji parametrów składowej zgodnej oraz przeciwnej, a także odległości do zwarcia mają znaczny wpływ na estymację parametrów składowej zerowej. Jeśli na to nałożą się składowe oscylacyjne, wynikające
76 z relacji reaktancji oraz pojemności linii, w niektórych przypadkach estymacja parametrów składowej zerowej charakteryzowała się znacznym błędem rzędu nawet kilku procent, jak na przykład dla linii prowadzonej na słupie typu B2 dla rezystancji jednostkowej linii dla składowej zerowej wynosił on 6.9%, jak zestawiono w Tabeli 11.16. Jednakże znaczna liczba badanych przypadków charakteryzowała się stosunkowo małym błędem. Średni błąd wyznaczenia rezystancji dla składowej zerowej zawierał się w granicach 0.53–2.5% w zależności od rodzaju słupów linii. Analogicznie średnie błędy reaktancji i pojemności jednostkowej dla składowej zerowej zawierały się odpowiednio w przedziałach 0.15–1.57% oraz 0.11–0.78%. Błąd ten wynika z konieczności obliczenia odległości do zwarcia oraz parametrów dla składowej zgodnej, więc oprócz błędów transformacji sygnałów na błąd wyznaczenia parametrów dla składowej zerowej mają wpływ błędy wyznaczenia tych wartości.
Dodatkowo obliczenia te są oparte na przebiegach zwarciowych, w których mogą dodatkowo się pojawić składowe oscylacyjne, dodatkowo zmniejszające dokładność obliczeń. Można stwierdzić, że przeprowadzone badania pokazały, jak ważnym czynnikiem wpływającym na błąd lokalizacji zwarcia jest dobór właściwego przetwarzania cyfrowego mierzonych sygnałów. Mimo tego, że procedura lokalizacji zwarcia została wyprowadzona na podstawie najdokładniejszego modelu linii napowietrznej, to wyniki pierwszych badań charakteryzowały się błędem rzędu 0.1%, czyli na poziomie porównywalnym do już istniejących metod, zakładając idealną transformację sygnałów prądów i napięć fazowych. Poprzez zastosowanie bardziej zaawansowanych metod odfiltrowywania składowych przejściowych autorowi niniejszej rozprawy udało się obniżyć błąd metody o kolejny rząd. Warto zauważyć, że w takim wypadku błąd na poziomie 0.01% dla linii o długości 400km oznacza określenie miejsca zwarcia z dokładnością ±40m, co zdecydowanie zawęża poszukiwania do przęsła, na którym ono wystąpiło.
Nieznaczna część wyników lokalizacji zwarcia charakteryzowała się błędem rzędu nawet do 4%. Spowodowane to było wcześniej wspomnianą składową oscylacyjną w filtrowanym sygnale, której nie udało się w pełni odfiltrować. Te przypadki dodatkowo podkreślają wagę właściwego przetwarzania cyfrowego w przypadku procedury lokalizacji zwarć. Warto dodać, że podobnym błędem dla tych nielicznych przypadków charakteryzowała się klasyczna metoda do lokalizacji zwarcia [29], co widać na Rys.11.1.
Statystyczne ujęcie błędów przekładników oraz synchronizacji pokazało, że przedstawione metody mogą być narażone na błędy lokalizacji rzędu kilku procent. Jednakże dodatkowo wykazano, że dla przedstawionych algorytmów błędy poszczególnych
77 przekładników na obu końcach linii będą znosić się wzajemnie, co wyraźnie widać na Rys.11.7, Rys.11.10, Rys.11.13 oraz Rys.11.16 dla pierwszego algorytmu, przedstawionego w podrozdziale 4.3. Podobnie jest z drugim algorytmem do lokalizacji zwarcia, przedstawionym w podrozdziale 4.4, co widać na Rys.11.19, Rys.11.22, Rys.11.25 oraz Rys.11.28. Takiej właściwości nie posiadają tradycyjne algorytmy impedancyjne, wymagające nastaw parametrów linii. W związku z tym sama powtarzalność błędów zarówno fazowych jak i amplitudowych może zapewnić poprawne działanie przedstawionych metod do lokalizacji zwarcia. Także można spodziewać się, że błędy będą rosnąć na obu końcach linii wraz ze starzeniem się przekładników.
Podsumowując, na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że postawiona teza jest prawdziwa, czyli informacje zawarte w sygnałach mierzonych na końcach linii napowietrznej pozwalają na dokładną analityczną lokalizację zwarcia w linii z estymacją jej parametrów.
78