一种自适应线路保护故障测距方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自适应线路保护故障测距方法及系统，方法包括：线路发生故障时，获取三相电流量及三相开关位置信息，并计算正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量；判断线路两侧的运行方式，确定故障测距方法；根据确定的故障测距方法进行故障测距计算，得到故障测距结果。当有一侧为空充方式时，则采用单端测距方法；当两端均正常运行时，若两侧均满足正序电流可用判别条件时，采用基于正序回路的序网络图构建双端测距方法，若任意一侧不满足，且任意一侧满足零序电流可用判别条件，说明有一侧为弱电源测，此时采用基于零序回路的序网络图构建双端测距方法；若上述条件均不满足，则说明双端测距不可用，则采用单端测距方法。

An adaptive fault location method and system for line protection

【技术实现步骤摘要】
一种自适应线路保护故障测距方法及系统
本专利技术属于电力系统继电保护
，具体涉及一种自适应线路保护故障测距方法及系统。
技术介绍
故障测距模块是线路保护装置中的重要逻辑，故障测距的准确性直接影响到一次设备故障排查的效率。现有线路保护中的故障测距算法主要是基于双端测距方法，以及单端测距方法的简单应用，在现有电力系统存在的各类复杂运行方式以及故障方式下，适应性略显不足，主要体现在对于弱馈方式下发生区内故障时，弱馈侧保护安装处电流的正序分量非常小，简单的采用基于正序回路的序网络图构建双端测距方法，会产生较大计算误差，导致测距结果不准确；对于非弱馈方式区内不接地故障，两侧保护安装处电流的零序分量非常小，简单的采用基于零序回路序网图构建的双端测距方法，亦会产生较大计算误差，导致测距结果不准确。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种自适应线路保护故障测距方法及系统，能够自适应选取最佳的故障测距逻辑，提高故障测距准确性。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种自适应线路保护故障测距方法，包括：线路发生故障时，获取三相电流量及三相开关位置信息，并计算正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量；基于三相电流量及三相开关位置信息、正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量，判断线路两侧的运行方式；根据判断得到的线路两侧的运行方式，确定故障测距方法；根据确定的故障测距方法进行故障测距计算，得到故障测距结果。<br>所述的自适应线路保护故障测距方法，根据判断得到的线路两侧的运行方式，确定故障测距方法，包括：A)当任意一侧为空充方式时，则采用单端测距方法；B)当两侧均不为空充方式，即两端均正常运行时，对正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量进行判别：1)若两侧均满足正序电流可用判别条件，则说明系统两侧均非弱电系统，正序分量可用，采用基于正序回路的序网络图构建双端测距方法；2)若一侧或两侧不满足正序电流可用判别条件，且至少一侧满足零序电流可用判别条件，说明有一侧为弱电源测，此时正序分量不可用，零序分量可用，采用基于零序回路的序网络图构建双端测距方法；3)若一侧或两侧不满足正序电流可用判别条件，且两侧均不满足零序电流可用判别条件，则说明双端测距不可用，则采用单端测距方法。所述的自适应线路保护故障测距方法，一侧为空充方式的判别条件为：有一侧三相开关处于分位，且三相电流量均小于无流门槛。所述的自适应线路保护故障测距方法，正序电流可用判别条件为：正序电流分量大于1/8的零序电流分量且正序电流分量大于0.2倍的额定电流。所述的自适应线路保护故障测距方法，零序电流可用判别条件为：零序电流分量大于8倍的正序电流分量，且零序电流分量大于8倍的负序电流分量，且零序电流分量大于0.2倍的额定电流。所述的自适应线路保护故障测距方法，基于正序回路的序网络图构建双端测距方法，包括：其中，Dmf为测距结果，Dl线路全长，对于正序分量双端测距法，Z1为线路单位长度正序阻抗，本侧正序电压，为对侧正序电压，本侧正序电流，对侧正序电流。所述的自适应线路保护故障测距方法，基于零序回路的序网络图构建双端测距方法，包括：其中，Dmf为测距结果，Dl线路全长，Z0为线路单位长度零序阻抗，本侧零序电压，为对侧零序电压，本侧零序电流，对侧零序电流。单端测距方法根据选相结果选择计算方法，若选相为单相接地故障，则其计算公式为若非单相接地故障，采用相间阻抗计算，其计算公式为式中，Zm为测量阻抗，为故障相电压，为故障相电流，kz为零序补偿系数，为零序电流，为故障相间电压，为故障相间电流，Dmf为M侧到故障点的距离，Xm为测量阻抗的电抗分量，Xl为线路正序阻抗定值的电抗分量，Dl为线路全长。第二方面，提供一种自适应线路保护故障测距系统，包括：数据获取处理模块，用于：线路发生故障时，获取三相电流量及三相开关位置信息，并计算正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量；比较判断模块，用于：基于三相电流量及三相开关位置信息、正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量，判断线路两侧的运行方式；故障测距方法确定模块，用于：根据判断得到的线路两侧的运行方式，确定故障测距方法；计算模块，用于根据确定的故障测距方法进行故障测距计算，得到故障测距结果。在一些实施例中，所述故障测距方法确定模块，根据判断得到的线路两侧的运行方式，确定故障测距方法，包括：A)当任意一侧为空充方式时，则采用单端测距方法；B)当两侧均不为空充方式，即两端均正常运行时，对正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量进行判别：1)若两侧均满足正序电流可用判别条件，采用基于正序回路的序网络图构建双端测距方法；2)若一侧或两侧不满足正序电流可用判别条件，且至少一侧满足零序电流可用判别条件，采用基于零序回路的序网络图构建双端测距方法；3)若一侧或两侧不满足正序电流可用判别条件，且两侧均不满足零序电流可用判别条件，则采用单端测距方法。有益效果：本专利技术提供的自适应线路保护故障测距方法及系统，线路发生故障时，首先判断线路两侧的运行方式，当有一侧为空充方式时，则采用单端测距方法；当两端均正常运行时，若两侧均满足正序电流可用判别条件时，则说明系统两侧均非弱电系统，采用基于正序回路的序网络图构建双端测距方法，若任意一侧不满足，且任意一侧满足零序电流可用判别条件，说明有一侧为弱电源测，此时采用基于零序回路的序网络图构建双端测距方法；若上述条件均不满足，则说明双端测距不可用，则采用单端测距方法。采用本专利技术的方法，解决了弱馈等特殊故障方式下双端测距不准确的问题。对于线路是否为空充方式以及是否有一侧为弱电系统能够进行有效的区分，从而选取最优的故障测距方法，使得故障测距结果更加准确。附图说明图1是本专利技术实施例的自适应线路保护故障测距方法流程图；图2是本专利技术实施例的自适应线路保护故障测距系统框图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1一种自适应线路保护故障测距方法，包括：线路发生故障时，两侧线路保护装置通过采样获取三相电流量及三相开关位置信息，并计算正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量；基于三相电流量及三相开关位置信息、正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量，判断线路两侧的运行方式；根据判断得到的线路两侧的运行方式，确定故障测距方法；A)当任意一侧为空充方式时，则采用单端测距方法；B)当两侧均不为空充方式，即两端均正常运行时，两侧线路保护装置分别对电流序分量(正序电流分量、负序电流分量、零序电流分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应线路保护故障测距方法，其特征在于，包括：/n线路发生故障时，获取三相电流量及三相开关位置信息，并计算正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量；/n基于三相电流量及三相开关位置信息、正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量，判断线路两侧的运行方式；/n根据判断得到的线路两侧的运行方式，确定故障测距方法；/n根据确定的故障测距方法进行故障测距计算，得到故障测距结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种自适应线路保护故障测距方法，其特征在于，包括：
线路发生故障时，获取三相电流量及三相开关位置信息，并计算正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量；
基于三相电流量及三相开关位置信息、正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量，判断线路两侧的运行方式；
根据判断得到的线路两侧的运行方式，确定故障测距方法；
根据确定的故障测距方法进行故障测距计算，得到故障测距结果。


2.根据权利要求1所述的自适应线路保护故障测距方法，其特征在于，根据判断得到的线路两侧的运行方式，确定故障测距方法，包括：
A)当任意一侧为空充方式时，则采用单端测距方法；
B)当两侧均不为空充方式，即两端均正常运行时，对正序电流分量、负序电流分量、零序电流分量进行判别：
1)若两侧均满足正序电流可用判别条件，采用基于正序回路的序网络图构建双端测距方法；
2)若一侧或两侧不满足正序电流可用判别条件，且至少一侧满足零序电流可用判别条件，采用基于零序回路的序网络图构建双端测距方法；
3)若一侧或两侧不满足正序电流可用判别条件，且两侧均不满足零序电流可用判别条件，则采用单端测距方法。


3.根据权利要求2所述的自适应线路保护故障测距方法，其特征在于，一侧为空充方式的判别条件为：有一侧三相开关处于分位，且三相电流量均小于无流门槛。


4.根据权利要求2所述的自适应线路保护故障测距方法，其特征在于，正序电流可用判别条件为：正序电流分量大于1/8的零序电流分量且正序电流分量大于0.2倍的额定电流。


5.根据权利要求2所述的自适应线路保护故障测距方法，其特征在于，零序电流可用判别条件为：零序电流分量大于8倍的正序电流分量，且零序电流分量大于8倍的负序电流分量，且零序电流分量大于0.2倍的额定电流。


6.根据权利要求2所述的自适应线路保护故障测距方法，其特征在于，基于正序回路的序网络图构建双端测距方法，包括：



其中，Dmf为测距结果，Dl线路全长，对于正序分量双端测距法，Z1为线路单位长度正序阻抗，本侧正序电压，为对侧正序电压，本侧正序电流，对侧正序电流。


7.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛明军，张灏，陈福锋，邹磊，陈实，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32