一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法及装置，包括以下过程：获取线路模型阻抗矩阵；对线路模型阻抗矩阵Z进行相模变换处理，获得相互独立的电流、电压模量；分析独立电流模量间的关系进行故障选线判断。本发明专利技术实现跨电压等级的同塔四回输电线路的故障选线判断。

【技术实现步骤摘要】
一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法及装置
本专利技术属于故障判断
，具体涉及一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法及装置。
技术介绍
同塔多回线路因其输电走廊窄，可以提高土地利用率和输电容量，并且具有更大的成本优势，在电力系统中得到了广泛的应用。随着电网技术的发展，同杆双回线系统已有一定的规模，最近还出现了不同电压等级的四回线系统，即2个不同电压等级的同杆双回线构成的四回线，其主要特点是存在线间互感，并且故障类型众多，继电保护计算和配置复杂。当输电线路发生故障时，如何及时在第一时间识别出故障线路(故障选线)，则是目前亟待解决的问题。目前国内外对于同电压等级的同塔四回线有较多的研究，主要集中在故障选线和选相、故障分析、故障测距和继电保护等等。但是对于跨电压等级的同塔四回线研究较少，主要集中在故障分析、短路电流的计算和故障测距等方面，并未对该类型的跨电压同塔四回线路的选线原理进行研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法及装置，实现跨电压等级的同塔四回本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法，其特征是，包括以下过程：/n获取线路模型阻抗矩阵；/n对线路模型阻抗矩阵Z进行相模变换处理，获得相互独立的电流、电压模量；/n分析独立电流模量间的关系进行故障选线判断。/n

【技术特征摘要】
1.一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法，其特征是，包括以下过程：
获取线路模型阻抗矩阵；
对线路模型阻抗矩阵Z进行相模变换处理，获得相互独立的电流、电压模量；
分析独立电流模量间的关系进行故障选线判断。


2.根据权利要求1所述的一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法，其特征是，所述线路模型阻抗矩阵为：



其中，Ⅰ、Ⅱ回线的自阻抗为zl1、相间互阻抗为zm1；Ⅲ、Ⅳ回线的自阻抗为zl2、相间互阻抗为zm2；Ⅰ、Ⅱ回线线间互阻抗均为zp1；Ⅲ、Ⅳ回线的线间互阻抗均为zp2；Ⅰ、Ⅲ回线和Ⅱ、Ⅳ回线的线间互阻抗相等均为zq1；Ⅰ、Ⅳ回线和Ⅱ、Ⅲ回线的线间互阻抗相等均为zq2。


3.根据权利要求2所述的一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法，其特征是，所述对线路模型阻抗矩阵Z进行相模变换处理，包括：
由于同塔四回线中存在两个电压等级相同的双回线，因此对电压等级相同的两回线进行线间解耦，推导得到双回线解耦矩阵P1为：



在实现两电压等级相同的双回线分别解耦后，利用矩阵P1，推导出适用于同塔四回线各回线解耦的矩阵：



矩阵变换如下：
Z1＝P-1ZP(4)
经过矩阵变换后，得到的阻抗矩阵Z1为



其中：a11＝Zl1+2Zm1+3Zp1；a12＝Zl1+2Zm1-3Zp1；a21＝Zl2+2Zm2+3Zp2；a22＝Zl2+2Zm2-3Zp2；b1＝Zl1-Zm1；b2＝Zl2-Zm2；
由上式(5)变换后得到的阻抗矩阵Z1可以看出，除了地模量1、4、7、10以外，线模量2、3，5、6，8、9、11、12的非对角元素并已全部为零，说明这八个线模量之间已完全解耦，彼此相互独立；
将式(1)与式(4)联合求解，推导出电压、电流模量如下：



其中：













表示经过相模变换后得到的12个电压模量；

表示经过相模变换后得到的12个电流模量。


4.根据权利要求3所述的一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法，其特征是，所述分析独立电流模量间的关系进行故障选线判断，包括：
对相模变换后的电流模量特征进行研究，故障分量电流与模量之间的关系规律如下：



定义K1，K2，K3，K4四个参数：












①当仅有K1＞ε成立，而K2＞ε、K3＞ε、K4＞ε均不成立时，表明电流模量I2和I3至少有一个值远远大于零，判定仅Ⅰ回线发生故障；
②当仅有K2＞ε成立，而K1＞ε、K3＞ε、K4＞ε均不成立时，表明电流模量I5和I6至少有一个值远远大于零，判定仅Ⅱ回线发生故障；
③当仅有K3＞ε成立，而K1＞ε、K2＞ε、K4＞ε均不成立时，表明电流模量I8和I9至少有一个值远远大于零，判定仅Ⅲ回线发生故障；
④当仅有K4＞ε成立，而K1＞ε、K2＞ε、K3＞ε均不成立时，表明模量电流I11和I12至少有一个值远远大于零，判定仅Ⅳ回线发生故障；
⑤若K1＞ε、K2＞ε、K3＞ε、K4＞ε满足同时两个以上成立，判定发生了跨线故障；
⑥若公式K1＞ε、K2＞ε、K3＞ε、K4＞ε均不成立，判定同塔四回线为正常运行状态；
其中，ε为阈值。


5.根据权利要求4所述的一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法，其特征是，ε为动态阈值，计算公式为：
ε＝40％×max{K1,K2,K3,K4}(12)。


6.一种跨电压等级同塔四回线故障选线装置，其特征是，包括阻抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭培育，许滢，王永锋，陈清，赵欣，
申请(专利权)人：南京国电南自新能源工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32