一种基于互距离函数的输电线路故障类型判别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于互距离函数的输电线路故障类型判别方法，包括如下步骤：S1、提取同一时刻故障相并联电抗器和中性点接小电抗的电压值；S2、利用互距离函数算法计算固定时间内的互距离函数值，根据函数值的大小判断故障性质；取最小函数值和最大函数值的中间值7.50e+04为整定值，大于7.50e+04判定为瞬时性故障，小于7.50e+04判定为永久性故障。本发明专利技术由于故障性质的不同，故障相并联电抗器电压和中性点接小电抗电压的互距离函数值不同，判别故障准确，简单可靠，不会因为不同故障点和不同过渡电阻的变化影响判据的准确性；利用本方法，根据计算得出的互距离函数值，可以区分出输电线路的瞬时性与永久性故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统领域，具体涉及一种基于互距离函数的输电线路故障类型判别方法。
技术介绍
高压、超高压输电线路发生故障后，线路两端的断路器要跳闸。为了提高供电的可靠性，广泛采用自动重合闸技术，即线路跳闸后再重合闸一次，由于输电线路故障大多是瞬时性故障，因而采用重合闸使故障线路在短时间内恢复供电，可以大大提高供电的可靠性。但是如果重合于永久性故障，则会对电气设备和电力系统带来更严重的冲击。为了避免永久性故障时自动重合闸装置的再次重合，应该在重合闸二次合闸前判断故障的性质，即实现自适应重合闸。实现自适应重合闸的关键是判断故障性质，瞬时性故障时重合闸重合，永久性故障时重合闸闭锁。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于互距离函数的输电线路故障类型判别方法，通过对比瞬时性故障和永久性故障时，故障相并联电抗器电压与中性点接小电抗电压之间的波形差异，计算故障相并联电抗器电压与中性点接小电抗电压之间互距离函数值，根据数值大小判定故障性质，简单易行，可以很好地解决误判的问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于互距离函数的输电线路故障类型判别方法，包括如下步骤：S1、提取同一时刻故障相并联电抗器和中性点接小电抗的电压值；S2、利用互距离函数算法计算固定时间内的互距离函数值，根据函数值的大小判断故障性质；取最小函数值和最大函数值的中间值7.50e+04为整定值，大于7.50e+04判定为瞬时性故障，小于7.50e+04判定为永久性故障。本专利技术具有以下有益效果：由于故障性质的不同，故障相并联电抗器电压和中性点接小电抗电压的互距离函数值不同，判别故障准确，不会因为不同故障点和不同过渡电阻的变化影响判据的准确性；简单可靠。利用本方法，根据计算得出的互距离函数值，可以区分出输电线路的瞬时性与永久性故障。附图说明图1为本专利技术实施例中单回输电线路一端带并联电抗器的ATP-EMTP仿真模型。图2为本专利技术实施例中瞬时性故障时故障相并联电抗器电压波形图。图3为本专利技术实施例中瞬时性故障时中性点小电抗电压波形图。图4为本专利技术实施例中永久性故障时故障相并联电抗器电压波形图。图5为本专利技术实施例中永久性故障时中性点小电抗电压波形图。图6为本专利技术实施例中单回输电线路两端带并联电抗器的ATP-EMTP仿真模型。图7为本专利技术实施例中瞬时性故障时故障相并联电抗器电压波形图。图8为本专利技术实施例中瞬时性故障时中性点小电抗电压波形图。图9为本专利技术实施例中永久性故障时故障相并联电抗器电压波形图。图10为本专利技术实施例中永久性故障时中性点小电抗电压波形图。图11为本专利技术实施例中双回输电线路一端带并联电抗器的ATP-EMTP仿真模型。图12为本专利技术实施例中瞬时性故障时故障相并联电抗器电压波形图。图13为本专利技术实施例中瞬时性故障时中性点小电抗电压波形图。图14为本专利技术实施例中永久性故障时故障相并联电抗器电压波形图。图15为本专利技术实施例中永久性故障时中性点小电抗电压波形图。图16为本专利技术实施例中双回输电线路两端带并联电抗器的ATP-EMTP仿真模型。图17为本专利技术实施例中瞬时性故障时故障相并联电抗器电压波形图。图18为本专利技术实施例中瞬时性故障时中性点小电抗电压波形图。图19为本专利技术实施例中永久性故障时故障相并联电抗器电压波形图。图20为本专利技术实施例中永久性故障时中性点小电抗电压波形图。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1单回输电线路故障判据仿真验证一端带并联电抗器的输电线路取万县一龙泉输电线路为仿真模型，其ATP-EMTP仿真模型如图1所示。(1)假设输电线路A相在0.036秒时发生接地故障，0.136秒时故障结束，0.086秒时故障相两端断路器断开，0.686秒时断开相两端断路器合闸。图2是瞬时性故障时故障相并联电抗器电压波形图；中性点小电抗电压波形如图3所示。(2)永久性故障输电线A相在0.036秒时发生接地故障，0.086秒时故障相两端断路器断开。图4是永久性故障时故障相并联电抗器电压波形图；中性点小电抗电压波形如图5所示。用ATP-EMTP软件对不同故障位置和不同过渡电阻下发生瞬时性和永久性故障进行仿真。表1列出了单回输电线路一端装设并联电抗器的仿真数据及故障类型判定结果。表1单回输电线路一端带并联电抗器的仿真数据及判定结果两端带并联电抗器的输电线路ATP-EMTP仿真模型如图6所示，以线路A相发生单相接地故障为例。(1)瞬时性故障输电线路A相在0.036秒时发生接地故障，0.136秒时故障结束，0.086秒时故障相两端断路器断开，0.686秒时断开相两端断路器合闸。图7是瞬时性故障时故障相并联电抗器电压波形图；中性点小电抗电压波形如图8所示。(2)永久性故障输电线路A相在0.036秒时发生接地故障，0.086秒时故障相两端断路器断开。图9是永久性故障时故障相的并联电抗器电压波形图；中性点小电抗电压波形如图10所示；表2列出了单回输电线路两端带并联电抗器的仿真数据及判定结果。表2单回输电线路两端带并联电抗器的仿真数据及判定结果由于故障性质的不同，故障相并联电抗器电压和中性点接小电抗电压波形差异性有很大的不同。从表1、2可以看出，在单回输电线路中，不同性质故障时，故障相并联电抗器电压和中性点接小电抗电压的互距离函数值有很大区别，故障性质识别准确度高，不会因故障条件的改变而影响判据的可靠性。为了防止发生误判，可取最小函数值和最大函数值的中间值7.50e+04为整定值，大于7.50e+04判定为瞬时性故障，小于7.50e+04判定为永久性故障。实施例2双回输电线路故障判据仿真验证一端带并联电抗器的输电线路末端带并联电抗器的输电线路的ATP-EMTP仿真模型如图11所示。(1)瞬时性故障假设I回输电线A相在0.036秒时接地故障，0.136秒时故障结束，0.086秒时故障相两端断路器断开，0.686秒时断开相两端断路器合闸。图12是瞬时性故障时故障相并联电抗器电压波形图；中性点小电抗电压波形如图13所示。(2)永久性故障假设I回输电线A相在0.036秒时接地故障，0.086秒时故障相两端断路器断开。图14是永久性故障时故障相并联电抗器电压波形图；中性点小电抗电压波形如图15所示。用ATP-EMTP对不同故障位置和不同过渡电阻下发生瞬时性和永久性故障进行仿真。表3列出了双回输电线路一端装设并联电抗器的仿真数据及判定结果。表3双回输电线路一端带并联电抗器的仿真数据及判定结果两端带并联电抗器的输电线路ATP-EMTP仿真模型如图16所示，以线路A相发生单相接地故障为例。(1)瞬时性故障假设I回输电线A相在0.036秒时接地故障，0.136秒时故障结束，0.086秒时故障相两端断路器断开，0.686秒时断开相两端断路器合闸。图17是瞬时性故障时故障相并联电抗器电压波形图；中性点小电抗电压波形如图18所示。(2)永久性故障假设I回输电线A相在0.036秒时接地故障，0.086秒时故障相两端断路器断开。图19是永久性故障时故障相并联电抗器电压波形图；中性点小电抗电压波形如图20所示；表4列出了双回线两端带并联电抗器的仿真数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于互距离函数的输电线路故障类型判别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、提取同一时刻故障相并联电抗器和中性点接小电抗的电压值；S2、利用互距离函数算法计算固定时间内的互距离函数值，根据函数值的大小判断故障性质；取最小函数值和最大函数值的中间值7.50e+04为整定值，大于7.50e+04判定为瞬时性故障，小于7.50e+04判定为永久性故障。

【技术特征摘要】
1.一种基于互距离函数的输电线路故障类型判别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、提取同一时刻故障相并联电抗器和中性点接小电抗的电压值；S2、利用互距离函数算法计算固定时间内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：商立群，王涛，赵荣华，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61