【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统继电保护
,具体涉及一种同杆并架双回直流输电线路双端行波故障定位方法,该故障定位方法是一种基于同杆并架双回直流线路的单回测量数据的双端行波测距算法。
技术介绍
输电线路同杆架设具有占用走廊小,建设速度快的特点,缓解了土地资源日益紧张和电网建设需求的矛盾,不仅在交流线路中得到广泛的应用,在直流输电线路中也逐渐得到具体的应用。然而直流输电送电距离长,一般超过1000km,线路容易遭受故障。当线路发生故障时,实现精确的故障定位能够快速排除故障,防止故障的再次发生,减少经济损失,对保证交直流互联大电网的安全运行具有重要意义。目前,在实际工程中广泛采用了基于行波原理的故障定位方法。该种方法通过测量暂态行波在故障点与测量点之间的传输时间来实现故障定位,其响应速度快,在理论上不受线路类型,过渡电阻和故障类型的影响,具有较高的精度。行波法故障定位的精度主要依赖于故障行波波头的准确识别及波速的选择。对于现有单回双极直流输电线路,常采用相模变换方法解决两极线间电磁耦合作用对行波波头的影响。然而,对于同杆架设的双回直流输电线路,四条极线间存在复杂的电磁耦合关系,在实际工程中,其杆塔结构采用梯形排列,线路不采用对称换位,导致其故障耦合特性十分复杂。此外,值得注意的是在实际工程中,各回直流系统的控制与保护均基于本回路电气量信息,故无法实现各回电气量的完全解耦。以上因素均增加了同杆并架双回直流输电线路准确故障定位的难度。目前定位方法大多以单回双极直流为研究对象,因此,研究适合同杆并架双回直流输电线路的故障定位算法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的 ...
【技术保护点】
一种同杆并架双回直流输电线路双端行波故障定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、提取同杆并架双回直流输电线路的阻抗矩阵和导纳矩阵;步骤2、根据步骤1的阻抗矩阵和导纳矩阵得到同杆并架双回直流输电线路的电压相模变换矩阵;步骤3、根据传统单回双极直流线路的相模变换矩阵,求取得到单回电压差模分量和共模分量;步骤4、针对不同极线故障时各个线模分量的分布特点,选取模量幅值较为明显的分量进行模量行波到达时间的标定与模量波速的选取;步骤5、构造双端行波故障定位原理,计算得到故障位置。
【技术特征摘要】
1.一种同杆并架双回直流输电线路双端行波故障定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、提取同杆并架双回直流输电线路的阻抗矩阵和导纳矩阵;步骤2、根据步骤1的阻抗矩阵和导纳矩阵得到同杆并架双回直流输电线路的电压相模变换矩阵;步骤3、根据传统单回双极直流线路的相模变换矩阵,求取得到单回电压差模分量和共模分量;步骤4、针对不同极线故障时各个线模分量的分布特点,选取模量幅值较为明显的分量进行模量行波到达时间的标定与模量波速的选取;步骤5、构造双端行波故障定位原理,计算得到故障位置。2.如权利要求1所述的基于同杆并架双回直流输电线路双端行波故障定位方法,其特征在于,在步骤1中,输电线路的所述阻抗矩阵为[Zphase],输电线路的所述导纳矩阵为[Yphase]。3.如权利要求1所述的同杆并架双回直流输电线路双端行波故障定位方法,其特征在于,在步骤2中,所述的相模变换矩阵的构造方法包括以下步骤:步骤21、分别用1P、1N、2P和2N分别代表同杆并架架设的I回正极线路、I回负极线路、II回正极线路和II回负极线路;步骤22、根据电力系统电磁暂态理论,得到同杆并架双回的均匀传输线方程:-ddx[Uphase]=[Zphase][Iphase],-ddx[Iphase]=[Yphase][Uphase],]]>式中,[Uphase]=[u1Pu1Nu2pu2N]T,为极线电压列向量;[Iphase]=[i1Pi1Ni2pi2N]T,为极线电流列向量;[Zphase]为线路的阻抗矩阵;[Yphase]为线路的导纳矩阵;将上式整理得到二阶微分方程:d2dx2[Uphase]=[Zphase][Yphase][Uphase],d2dx2[Iphase]=[Yphase][Zphase][Iphase],]]>式中,[Uphase]=[u1Pu1Nu2pu2N]T,为极线电压列向量;[Iphase]=[i1Pi1Ni2pi2N]T,为极线电流列向量;步骤23、根据矩阵特征值理论,把两个矩阵对角化,得到[Zphase][Yphase]的特征值矩阵为[Λ],特征向量矩阵[Tv],因此存在下式:[Zphase][Yphase]=[Tv][Λ][Tv]-1;由此即可得到了电压解耦矩阵[Tv];设[Tv]=[Tvab]4×4,a,b=1,2,3,4,其中,Tvab是与频率有关的数值。4.如权利要求1所述的同杆并架双回直流输电线路双端行波故障定位方法,其特征在于,在步骤3中,根据传统单...
【专利技术属性】
技术研发人员:丘映丹,李海锋,谢秋霞,郑晓铭,梁远升,王钢,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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