输电线路的有故障区段的识别制造技术

描述了用于识别在输电线路中的有故障区段的技术。基于在第一端子处的第一电压和第一电流计算在输电线路（102）的第一端子（104）处的第一正序电压和第一正序电流。基于第二电压和第二电流计算在第二端子（110）处的第二正序电压和第二正序电流。基于第一正序电压和第一正序电流，计算在结点（120）处的自第一端子（104）起的第一结点电压和第一结点电流。基于第二正序电压和第二正序电流，计算自第二端子（110）起的第二结点电压和第二结点电流。计算结点电压参数与结点电流参数的比率。使用该比率，识别有故障区段。

Identification of fault section of transmission line

【技术实现步骤摘要】
输电线路的有故障区段的识别
本主题一般涉及输电线路，并且特别地涉及输电线路中具有故障的区段的识别。
技术介绍
输电线路能够被用于将电功率从生成电功率的发电站传输到电功率的用户。输电线路可包括多个区段，例如架空线路(OHL)区段和地下电缆(UGC)区段。有时，输电线路的区段可能具有故障，例如相对地(phase-to-ground)故障或相间(phase-to-phase)故障。附图说明关于以下描述和附图，将更好地理解本主题的特征、方面和优点。在不同附图中使用同一参考数字指示类似或相同的特征和组件。图1图示根据本主题的实现的用于识别输电线路中具有故障的区段的装置。图2图示根据本主题的实现的用于在输电线路具有三个区段时识别在输电线路中具有故障的区段的装置。图3图示根据本主题的实现的用于识别输电线路中具有故障的区段的方法。图4图示根据本主题的实现的用于在输电线路包括三个区段时识别具有故障的区段的方法。具体实施方式本主题涉及用于识别输电线路中具有故障的区段的系统和方法。输电线路可包括多于一个区段。例如，输电线路可包括在结点处连接在一起的架空线路(OHL)区段和地下电缆(UGC)区段。具有OHL区段和UGC区段的输电线路可被称为混合的输电线路。有时，通常被称为故障的电气故障可发生在输电线路上。在混合的输电线路的情况下，故障可发生在任何区段中，例如在OHL区段或UGC区段中。在此类情况下，可能必须确定在其上发生了故障的区段。执行该确定的一个原因是要决定是否要执行在输电线路上的电路断路器的自动重合(auto-reclosing)。例如，由于OHL区段上的故障本质上通常是瞬态的，因此能够对OHL区段中的故障执行自动重合以用于快速恢复功率供应。相反地，由于UGC区段中的故障本质上通常是非瞬态的，因此可能不会对UGC区段上的故障执行自动重合以防止损坏UGC。然而，例如，由于OHL区段和UGC区段的不同的浪涌阻抗，可能无法正确识别具有故障的区段。本主题涉及用于识别输电线路中具有故障的区段的系统和方法。本主题的系统和方法能够被用于准确地识别混合的输电线路中具有故障的区段。在本主题的实现中，基于分别在第一端子处的第一电压和第一电流计算在输电线路的第一端子处的第一正序电压和第一正序电流。除了第一端子之外，输电线路还包括第二端子、在第一端子和第二端子之间的第一区段和第二区段，以及在第一端子和第二端子之间的结点。第一区段可以是架空线路(OHL)区段并且第二线路可以是地下电缆(UGC)区段。此外，可基于分别在第二端子处的第二电压和第二电流计算在第二端子处的第二正序电压和第二正序电流。基于第一正序电压和第一正序电流，计算自第一端子起的在结点处的第一结点电压和第一结点电流。此外，还计算自第二端子起的在结点处的第二结点电压和第二结点电流。随后，计算结点电压参数与结点电流参数的比率。结点电压参数取决于第一结点电压和第二结点电压。类似地，结点电流参数取决于第一结点电流和第二结点电流。基于该比率，则可识别具有故障的区段。利用本主题的系统和方法，能够准确地识别输电线路中具有故障的区段。因此，能够做出关于是否要启用自动重合的明智的决定。此外，为了实现本主题的技术，执行该技术的装置甚至可利用低采样频率(例如小于4KHz)以用于对电压和电流信号进行采样。关于以下描述、所附权利要求和附图，将更好地解释本主题的上述以及其它特征、方面和优点。图1图示根据本主题的实现的用于识别输电线路102中具有故障的区段的装置100。具有故障的区段可以互换地被称为有故障区段。装置100可被实现为任何计算装置，其可以是但不限于服务器、工作站、台式计算机、便携式电脑和应用。在示例中，装置100可以是智能电子装置(IED)，其是用来控制诸如电路断路器、隔离开关、变压器之类的功率系统设备的装置。输电线路102可被用来传输电功率。传输的电功率可以处于高电压，例如在千伏的范围内，并且可以是用于长距离的，例如用于几十或几百千米。输电线路102包括第一端子104，在第一端子104处，输电线路102从第一发电机106接收电功率。第一端子104也可被称为第一母线104。第一发电机106的内部阻抗由第一阻抗108表示。输电线路102还包括第二端子110，在第二端子110处，输电线路102从第二发电机112接收电功率。第二端子110也可被称为第二母线110。第二发电机112的内部阻抗被表示为第二阻抗114。在第一端子104和第二端子110之间，输电线路102可包括多个区段和在多个区段中的两个之间的结点。例如，输电线路102包括作为架空线路(OHL)区段的第一区段116和作为地下电缆(UGC)区段的第二区段118。由于输电线路102包括OHL区段和UGC区段，因此输电线路102可被称为混合的输电线路。第一区段116和第二区段118可在结点120处被连接。有时，通常被称为故障的电气故障可发生在输电线路102上。例如，如图1中所图示的，故障可发生在输电线路102的位置122处。故障可以是例如相对地故障或相间故障。由于输电线路102是混合的输电线路，因此有故障区段的识别(即，故障是出现在第一区段116还是第二区段118中)可能不是简单的任务。这可能是因为第一区段116和第二区段118的不同的浪涌阻抗。为了便于识别具有故障的区段，装置100可利用各种组件，例如输入接口124、相量计算模块126和故障区段识别模块128。另外，装置100还可包括跳闸模块130。相量计算模块126、故障区段识别模块128和跳闸模块130中的每个可被耦合到处理器132。此外，相量计算模块126、故障区段识别模块128和跳闸模块130可以以硬件、由处理器132执行的指令或由其组合来实现。在操作中，输入接口124可获得在第一端子104处的第一电压和在第一端子104处的第一电流的测量结果。为此，输入接口124可包括能够以模拟信号的形式接收和处理电压和电流的测量结果的输入模块。这类输入模块可被连接到仪用互感器134，仪用互感器134转而被连接到输电线路102的第一端子104。仪用互感器134可包括分别测量第一电压和第一电流的电压互感器和电流互感器。输入接口124也可获得在第二端子110处的第二电压和第二电流的测量结果。为此，在示例中，输入接口124可从第二装置138接收第二电压和第二电流的测量结果。第二装置138可以是例如IED，并且可以互换地被称为第二IED138。第二装置138可通过仪用互感器140被连接在第二端子110处。可以通过在装置100和第二装置138之间的通信链路142以模拟信号的形式从第二装置138接收第二电压和第二电流的测量结果。通信链路142可以是例如光纤链路。基于第一电压和第一电流，相量计算模块126可分别计算正序电压相量和正序电流相量。例如，基于第一电压，可计算正序电压相量，并且基于第一电流，可计算正序电流相量。正序电压相量和正序电流相量分别是故障后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于识别输电线路（102）中具有故障的区段的方法，所述输电线路（102）具有第一端子（104）、第二端子（110）、在所述第一端子（104）和所述第二端子（110）之间的第一区段（116）和第二区段（118），以及在第一区段（116）和所述第二区段（118）之间的结点（120），所述第一区段（116）是架空线路（OHL）区段且所述第二区段（118）是地下电缆（UGC）区段，并且所述方法包括：/n基于分别在所述第一端子（104）处的第一电压和第一电流计算在所述第一端子（104）处的第一正序电压和第一正序电流；/n获得在所述第二端子（110）处的第二正序电压和第二正序电流，其中所述第二正序电压取决于在所述第二端子（110）处的第二电压并且所述第二正序电流取决于在所述第二端子（110）处的第二电流；/n基于所述第一正序电压和所述第一正序电流计算自所述第一端子（104）起的在所述结点（120）处的第一结点电压和第一结点电流；/n基于所述第二正序电压和所述第二正序电流计算自所述第二端子（110）起的在所述结点（120）处的第二结点电压和第二结点电流；/n计算结点电压参数与结点电流参数的比率，所述结点电压参数取决于所述第一结点电压和所述第二结点电压，并且所述结点电流参数取决于所述第一结点电流和所述第二结点电流；以及/n基于所述比率与阈值的比较识别具有所述故障的所述区段。/n...

【技术特征摘要】
20180919 EP 18195509.7;20180731 IN 2018410286971.一种用于识别输电线路（102）中具有故障的区段的方法，所述输电线路（102）具有第一端子（104）、第二端子（110）、在所述第一端子（104）和所述第二端子（110）之间的第一区段（116）和第二区段（118），以及在第一区段（116）和所述第二区段（118）之间的结点（120），所述第一区段（116）是架空线路（OHL）区段且所述第二区段（118）是地下电缆（UGC）区段，并且所述方法包括：
基于分别在所述第一端子（104）处的第一电压和第一电流计算在所述第一端子（104）处的第一正序电压和第一正序电流；
获得在所述第二端子（110）处的第二正序电压和第二正序电流，其中所述第二正序电压取决于在所述第二端子（110）处的第二电压并且所述第二正序电流取决于在所述第二端子（110）处的第二电流；
基于所述第一正序电压和所述第一正序电流计算自所述第一端子（104）起的在所述结点（120）处的第一结点电压和第一结点电流；
基于所述第二正序电压和所述第二正序电流计算自所述第二端子（110）起的在所述结点（120）处的第二结点电压和第二结点电流；
计算结点电压参数与结点电流参数的比率，所述结点电压参数取决于所述第一结点电压和所述第二结点电压，并且所述结点电流参数取决于所述第一结点电流和所述第二结点电流；以及
基于所述比率与阈值的比较识别具有所述故障的所述区段。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述结点电压参数是所述第一结点电压和所述第二结点电压之间的差，并且所述结点电流参数是所述第一结点电流和所述第二结点电流的和。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述比率是复数，所述阈值是零，并且所述方法包括基于所述比率的虚部是小于还是大于零来识别具有所述故障的所述区段。


4.如权利要求1所述的方法，其中
所述输电线路（102）包括在所述第二区段（118）和所述第二端子（110）之间的第三区段（202）以及在所述第二区段（118）和所述第三区段（202）之间的第二结点（204），以及
所述方法包括：
基于所述第一正序电压和所述第一正序电流计算自所述第一端子（104）起的在所述第二结点（204）处的第三结点电压和第三结点电流；
基于所述第二正序电压和所述第二正序电流计算自所述第二端子（110）起的在所述第二结点（204）处的第四结点电压和第四结点电流；
计算第二结点电压参数与第二结点电流参数的第二比率，所述第二结点电压参数取决于所述第三结点电压和所述第四结点电压，并且所述第二结点电流参数取决于所述第三结点电流和所述第四结点电流；以及
基于所述比率和所述第二比率识别具有所述故障的所述区段。


5.如权利要求1所述的方法，包括
基于所述第一区段的长度、所述第一区段的传播常数，以及所述第一区段的特性阻抗计算所述第一结点电压和所述第一结点电流；以及
基于所述第二区段的长度、所述第二区段的传播常数，以及所述第二区段的特性阻抗计算所述第二结点电压和所述第二结点电流。


6.如权利要求1所述的方法，包括基于具有所述故障的所述区段确定是否要启用或阻止自动重...

【专利技术属性】
技术研发人员：OD奈杜，N乔治，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH