一种基于定位函数幅值特性线路单相接地故障单端测距方法技术

技术编号:6612583 阅读:262 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种基于定位函数幅值特性线路单相接地故障单端测距方法。包括:测量变电站保护安装处故障相电压、故障相电流、故障相负序电流、零序电流,作为输入量。从被保护线路始端开始,以步长逐次增加,依次计算故障相线路上每一点的定位函数幅值,直至发跳闸信号的整定范围;如果无法得到保护跳闸信号,则搜索被保护线路全长,取定位函数幅值最小的点为故障点,该点至线路保护安装处的距离为故障距离。本发明专利技术方法不受分布电容的影响,不受负荷电流的影响,不受过渡电阻的影响,不存在解方程法的伪根问题和迭代法的不收敛问题,具有很强的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统继电保护
,具体地说是涉及。
技术介绍
高压输电线路是电网正常运行的大动脉,既担负着传送巨大功率的任务,又是各大电网联网运行的纽带,其运行可靠性影响着整个电网的供电可靠性,同时又是电力系统中发生故障最多的地方。当高压输电线路发生故障时,准确的故障定位可大量节省寻线所花费的人力、物力和财力、加速供电恢复、减少经济损失、提高运行的可靠性。准确、快速地确定故障位置是提高电网安全运行的重要措施,对于电力系统安全可靠运行有重要的意义。在所有线路故障中,单相接地短路占80%以上,因此,采用分布参数模型研究一种适用于线路单相接地故障的单端测距算法具有较强的工程实际意义。从测距所用电气量来划分,故障测距的方法可分为两大类双端测距和单端测距。 双端故障测距法是利用输电线路两端电气量确定输电线路故障位置的方法,它需要通过通道获取对端电气量,因此对通道的依赖性强,实际使用中还易受双端采样值同步性的影响。 单端测距法是仅利用输电线路一端的电压电流数据确定输电线路故障位置的一种方法,由于它仅需要一端数据,无须通讯和数据同步设备,运行费用低且算法稳定,因此在中低压线路中获得了广泛地应用。目前,单端测距方法主要分为两类,一类为行波法,另一类为阻抗法。行波法利用故障暂态行波的传送性质进行测距,精度高,不受运行方式、过度电阻等影响,但对采样率要求很高,需要专门的录波装置,目前未获得实质性的应用。阻抗法利用故障后的电压、电流量计算故障回路的阻抗,根据线路长度与阻抗成正比的特性进行测距,简单可靠,但受到故障的过渡电阻、线路不完全对称等因素的影响。由于高压输电线路沿线存在较大的分布电容电流,当高压输电线路发生中高阻短路故障时,单端阻抗法测距结果会严重偏离真实故障距离,不能满足现场的应用要求。因此,采用集中参数建模的单端阻抗法不能直接应用于高压输电线路的故障测距。采用分布参数模型研究高压输电线路单端故障测距逐渐引起了广大学者的关注。 哈恒旭、张保会、吕志来等人发表的《高压输电线路单端测距新原理探讨》采用分布参数建模,利用单端电压电流计算沿线电压对距离导数的范数在线路上的分布进行故障点的定位。该方法涉及了大量的求导运算和积分运算,所需运算量大,算法复杂不易实现。林湘宁、 黄小波等人发表的《基于分布参数模型的比相式单相故障单端测距算法》采用分布参数建模,根据故障点处的残压与故障电流同相位特征进行故障定位。该方法改善了分布电容对单端阻抗法故障测距的影响,但在高阻接地故障时测距误差达到-2. 38%,误差绝对值大于 1. 5%,不能满足现场的应用要求。王宾、董新洲等人发表的《特高压长线路单端阻抗法单相接地故障测距》采用分布参数建模,利用观测点处负序电流的相角估算故障点电压的相角,然后在故障点电压瞬时值过零点时刻计算测量阻抗。该方法在中低阻短路故障时,由于沿线电压下降明显,利用观测点处负序电流相角估算故障点电压相角存在的误差对测距结果影响不大;但在高阻短路故障时,由于线路沿线各点电压相差很小,利用观测点处负序电流相角估算故障点电压相角存在的误差加上暂态过程的影响,该方法测距误差较大。 权利要求1. ,包括以下步骤(1)测量线路在变电站保护安装处故障相电压相量~、故障相电流相量故障相负序电流‘、零序电流I0,作为输入量;其中Φ为故障相A相、B相、或C相;(2)故障距离取为初值,计算故障相线路上的故障点电压故障相线路上的故障点电压全文摘要本专利技术公开了。包括测量变电站保护安装处故障相电压、故障相电流、故障相负序电流、零序电流,作为输入量。从被保护线路始端开始,以步长逐次增加,依次计算故障相线路上每一点的定位函数幅值,直至发跳闸信号的整定范围;如果无法得到保护跳闸信号,则搜索被保护线路全长,取定位函数幅值最小的点为故障点,该点至线路保护安装处的距离为故障距离。本专利技术方法不受分布电容的影响,不受负荷电流的影响,不受过渡电阻的影响,不存在解方程法的伪根问题和迭代法的不收敛问题,具有很强的实用价值。文档编号G01R31/08GK102200563SQ201110023819公开日2011年9月28日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日专利技术者吴善班, 岳军, 曾惠敏, 李生坤, 林力辉, 郑志煜, 陈灵, 黄海 申请人:福建省电力有限公司福州超高压输变电局本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于定位函数幅值特性线路单相接地故障单端测距方法,包括以下步骤:(1) 测量线路在变电站保护安装处故障相电压相量                                               、故障相电流相量、故障相负序电流、零序电流,作为输入量;其中φ为故障相:A相、B相、或C相;(2)故障距离取为初值lfault,计算故障相线路上的故障点电压:故障相线路上的故障点电压,其中:,,,为故障相故障点处的负序电流,为线路正序阻抗角:,为被保护线路范围,;(3) 计算距保护安装点lfault处的操作电压:距保护安装点lfault处的操作电压,其中,为线路正序传播系数:,R1、L1、G1、C1分别为单位长度线路的正序电阻、电感、电导和电容值;为线路正序波阻抗:;为距保护安装点lfault处零序补偿系数:,Z0为保护安装侧的系统零序等值阻抗;为线路零序波阻抗:,R0、L0、G0、C0分别为单位长度线路的零序电阻、电感、电导和电容值;(4) 计算距保护安装点lfault处的定位函数幅值:距保护安装点lfault处的定位函数,定位函数幅值;(5) 故障距离初始值lfault以步长逐次增加,返回步骤(2),依次计算每一点的定位函数幅值,直至发跳闸信号的整定范围;如果无法得到保护跳闸信号,则搜索被保护线路全长,取定位函数幅值最小的点为故障点,该点至线路保护安装处的距离为故障距离。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曾惠敏黄海李生坤吴善班岳军郑志煜陈灵林力辉
申请(专利权)人:福建省电力有限公司福州超高压输变电局
类型:发明
国别省市:35

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