基于单回线路单端电气量双回线路非同名相跨线接地故障距离测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于单回线路单端电气量双回线路非同名相跨线接地故障距离测量方法。本发明专利技术根据同杆并架双回线路I回线路保护安装处到非同名相跨线接地故障点的电压降与零序补偿电流和单位长度I回线路正序阻抗的乘积呈线性关系计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处到非同名相跨线接地故障点的故障距离，原理上消除了过渡电阻和负荷电流对故障距离测量精度的影响，保护正向出口发生非同名相跨线接地故障时无故障距离测量死区，具有很高的测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电力系统继电保护
，具体地说是设及一种基于单回线路单端 电气量双回线路非同名相跨线接地故障距离测量方法。
技术介绍
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，需要专口的录波装置，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，测 距原理简单可靠，但应用于同杆并架双回线路单相接地故障单端故障测距时，测距精度受 到故障点过渡电阻和线间零序互感影响严重。同杆并架双回线路线间存在零序互感，零序 互感会对零序补偿系数产生影响，进而导致阻抗法测距结果误差偏大。若同杆并架双回线 路发生单相高阻接地故障，受线间零序互感和高过渡电阻综合影响，阻抗法测距结果常常 超出线路全长或无测距结果，无法提供准确的故障位置信息，导致线路故障巡线困难，不利 于故障快速排出和线路供电快速恢复。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种只用到单端单回线路电气 量，不需要引入另一回线路电气量，在电力系统运行方式发生较大改变时依然具有很高的 测量精度，且计及线间零序互感的影响，消除了线间零序互感对测量精度的影响，消除了过 渡电阻和负荷电流影响的双回线路非同名相跨线接地故障距离测量方法。 为完成上述目的，本专利技术采用如下技术方案： ，其特征 在于，包括如下依序步骤： (1)保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压的故障 相电流和零序电流其中，4 =I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相； 0)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角a= fi+r]- n - 0 ;为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；Zi。为同杆 并架双回线路I回线路的零序阻抗；写1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；d)=值；[000引 做保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流4)二/Jcosa+ysina): 其中，j为复数算子； (4)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流A/ : (5)保护装置计算非同名相跨线接地故障点到同杆并架双回线路I回线路保护安 装处的故障距离If: 其中，1为同杆并架双回线路I回线路长度；Zii为同杆并架双回线路I回线路的正为^的虚部。 本专利技术的特点及技术成果： 本专利技术方法只用到单端单回线路电气量，不需要引入另一回线路电气量，故障距 离测量精度不受电力系统运行方式的影响，在电力系统运行方式发生较大改变时依然具有 很高的测量精度，且计及线间零序互感的影响，消除了线间零序互感对测量精度的影响。本 专利技术方法利用集中参数建模，根据同杆并架双回线路I回线路保护安装处到非同名相跨线 接地故障点的电压降与零序补偿电流和单位长度I回线路正序阻抗的乘积呈线性关系计 算同杆并架双回线路I回线路保护安装处到非同名相跨线接地故障点的故障距离，原理上 消除了过渡电阻和负荷电流对故障距离测量精度的影响，保护正向出口发生非同名相跨线 接地故障时无故障距离测量死区，具有很高的测量精度。【附图说明】 图1为应用本专利技术的同杆并架双回线路输电系统示意图。【具体实施方式】 图1为应用本专利技术的同杆并架双回线路输电系统示意图。图1中PT为电压互感 器、CT为电流互感器，m、n为同杆并架双回线路的两端编号。保护装置测量同杆并架双回线 路I回线路保护安装处的故障相电压巧故障相电流与^和零序电流4;其中，4 =I回 线路A相、I回线路B相、I回线路C相。 保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角a=ri+r2-31-0 ; 其中，Zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的 零序互感；与。为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Z。为同杆并架双回线路I回 线路的正序阻抗；4 =I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相 / \ I，的反正弦函数值；sif1心为巧气-手句的反正弦函数值。y(〇3句）+(。1与） 1^心(。3句）+(吗与）J"^(馬句)-+(吗与） 保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流/,,<,=/,<,(cosa+ ./sina);其 中，j为复数算子。 保护装置计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流A/ 保护装置计算非同名相跨线接地故障点到同杆并架双回线路I回线路保护安装 处的故障距离If: 其中，1为同杆并架双回线路I回线路长度；写1为同杆并架双回线路I回线路的正 序阻抗；4 =I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相； 本专利技术方法只用到单端单回线路电气量，不需要引入另一回线路电气量，故障距 离测量精度不受电力系统运行方式的影响，在电力系统运行方式发生较大改变时依然具有 很高的测量精度，且计及线间零序互感的影响，消除了线间零序互感对测量精度的影响。 本专利技术方法利用集中参数建模，根据同杆并架双回线路I回线路保护安装处到非 同名相跨线接地故障点的电压降与零序补偿电流和单位长度I回线路正序阻抗的乘积呈 线性关系计算同杆并架双回线路I回线路保护安装处到非同名相跨线接地故障点的故障 距离，原理上消除了过渡电阻和负荷电流对故障距离测量精度的影响，保护正向出口发生 非同名相跨线接地故障时无故障距离测量死区，具有很高的测量精度。W上所述仅为本专利技术的较佳具体实施例，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都 应涵盖在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.，其特征在 于，包括如下依序步骤： (1) 保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压、故障相电 流义彡和零序电流jI();其中，=I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相。 (2) 保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角a=ri+r2-3i-f3 ;Zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；zm为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；zn为同杆并架双回线路I回线路的正序阻⑶保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流4 = /|(>(〇^/ + ./咖《);其 中，j为复数算子。 (4) 保护装詈计筧同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流A/ :(5) 保护装置计算非同名相跨线接地故障点到同杆并架双回线路I回线路保护安装处 的故障距离lf:其中，1为同杆并架双回线路I回线路长度；zn为同杆并架双回线路I回线路的正序【专利摘要】本专利技术公开了一种。本专利技术根据同杆并架双回线路I回线路保护安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于单回线路单端电气量双回线路非同名相跨线接地故障距离测量方法，其特征在于，包括如下依序步骤：(1)保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压故障相电流和零序电流其中，φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相。(2)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流相角α＝r1+r2‑π‑β；其中，r1=sin-1(a3b1(a3b1)2+(a1b3)2);r2=sin-1(a1b2-a2b1(a3b1)2+(a1b3)2);a1=Re(U·IφZI1);b1=Im(U·IφZI1);]]>a2=Re(I·Iφ+ZI0-ZI1ZI1I·I0);b2=Im(I·Iφ+ZI0-ZI1ZI1I·I0);a3=b3=|Zm3ZI1I·I0|;β=Arg(Zm3ZI1I·I0);]]>Zm为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路II回线路之间的零序互感；ZI0为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；ZI1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；为的幅值；为的相角；为的反正弦函数值；为的反正弦函数值。(3)保护装置计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流其中，j为复数算子。(4)保护装置计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流ΔI·=I·Iφ+ZI0-ZI1ZI1I·I0+Zm3ZI1I·II0]]>(5)保护装置计算非同名相跨线接地故障点到同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障距离lf：lf=lR(U·IφΔI·)Im(I·I0+I·II0ΔI·)-Im(U·IφΔI·)Re(I·I0+I·II0ΔI·)Re(ZI1l)Im(I·I0+I·II0ΔI·)-Im(ZI1l)Re(I·I0+I·II0ΔI·)]]>其中，l为同杆并架双回线路I回线路长度；ZI1为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；φ＝I回线路A相、I回线路B相、I回线路C相；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部；为的实部；为的虚部。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾惠敏，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11