一种不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法技术

本发明专利技术提供的是一种不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法，基于正、负序故障分量网络的输电线路不对称故障定位方法，该发明专利技术通过输电线路发生不对称短路故障之后得到的正、负序故障分量网络，由线路两端的同步采样数据可列写出关于故障位置的方程组，可得到与线路参数无关的故障定位算法。线路参数实际上受线路负荷及天气的影响，因而难以获得线路实际运行状态下的参数精确值，相比于与线路参数相关的故障定位方法，本发明专利技术具有更强的鲁棒性、精确性及灵活性。精确性及灵活性。精确性及灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法


[0001]本专利技术涉及电力系统继电保护
，具体地，涉及一种基于正、负序故障分量网络的不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法。

技术介绍

[0002]高压输电线路故障定位技术在现代输电线路保护方案中扮演着越来越重要的角色，故障定位技术可计算出故障位置与一个给定参考点之间的距离，如果故障定位技术的精度足够高，将大大提高故障后线路的维修时间及缩短停电时间。
[0003]传统的单端故障定位技术利用单端测量来计算故障点至参考点的线路阻抗值，并利用线路参数把阻抗值转化为故障距离值。当发生接地故障时，单端故障定位技术须利用难以准确获得的线路零序参数来计算故障距离，线路的相间零序耦合及故障时的过渡电阻都将大大影响单端故障定位技术的精度。
[0004]传统的双端故障定位技术利用线路两侧的同步或不同步采样数据，其精度要比单端定位技术高，且不受过渡电阻影响，但其缺陷是仍然需要利用线路的正序参数及线路长度来获得故障位置。然而即使线路参数是可得的，其值也是随着线路负荷及天气条件的变化而变化。随着当今社会对供电可靠性及线路故障后快速恢复供电的要求越来越高，对输电线路的故障定位技术的精度也会有更高的要求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法；根据本专利技术提供的基于正、负序故障分量网络的不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法，包括如下步骤：步骤S1：获取同步检测到的输电线路两侧的三相电压及电流瞬时值
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行故障分量提取计算得到线路两侧的三相电压及电流的故障分量；步骤S2：将线路两侧的三相电流的故障分量；进行差分滤波以抑制故障电流中的衰减直流分量，得到；；步骤S3：将，进行全波傅立叶变换计算，得到相应的基频相量形式，
步骤S4：将进行幅值及相位的补偿计算得到线路两侧三相电流故障分量的基频相量；步骤S5：将，进行滤序计算得到线路两侧电压、电流的正、负序故障分量；；步骤S6：通过输电线路发生不对称短路故障之后所建立的正、负序故障分量网络，由线路两侧电压、电流的正、负序故障分量，可列写出关于故障位置的方程组，解该方程组可得到与线路参数无关的故障位置解。优选地，在步骤S1中采用工频故障分量以免除故障过渡电阻的影响。优选地，在步骤S2中通过差分滤波来抑制故障电流中的衰减直流分量以提高定位精度。优选地，在步骤S4中通过将差分滤波得来的故障分量电流相量进行幅值及相位补偿以获得原始的故障分量电流相量。优选地，在步骤S6中通过线路两侧电压、电流的正、负序故障分量在正、负序故障分量网络建立电压平衡方程并组成方程组联立求解出与线路参数无关的故障位置解。优选地，所述故障分量求取方法为：其中t为时间。优选地，所述所述差分滤波方法为：其中t为时间。优选地，由差分滤波之后的故障分量电流通过补偿算法得到原始的故障分量电流的方法为：
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优选地，通过线路两侧电压、电流的正、负序故障分量在正、负序故障分量网络建立电压平衡方程并组成方程组联立求解出与线路参数无关的故障位置解的方法为：
[0006]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术利用正、负序故障分量网络，使输电线路的故障定位免受过渡电阻的影响；本专利技术通过差分滤波来抑制故障电流中衰减直流分量的影响，以提高定位精度；本专利技术通过正、负序故障分量的组合应用，使得故障定位结果不依赖于任何线路参数，线路参数不同运行状态下的变化将不会影响故障定位的精度，具有更强的鲁棒性和更高的精度。
附图说明
[0007]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术中基于正、负序故障分量网络的不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法所用的双电源系统示意图，其中S表示发送端，R表示接受端，线路长度为400公里；图2为本专利技术中的双电源系统在输电线路上发生各种不对称故障时的过渡电阻示意图，其中为相间故障的弧光电阻，为接地故障的过渡物电阻；图3为本专利技术中的双电源系统在输电线路上发生不对称故障时的正序故障分量网络图；图4为本专利技术中的双电源系统在输电线路上发生不对称故障时的负序（故障）分量网络图；图5（a）为本专利技术中的双电源系统在输电线路上离发送端母线80公里处发生单相接地故障时的仿真图，为100欧姆；图5（b）为本专利技术中的双电源系统在输电线路上离发送端80公里处发生两相短路时的仿真图，为100欧姆；图5（c）为本专利技术中的双电源系统在输电线路上离发送端80公里处发生两相接地短路时的仿真图，弧光电阻可忽略，为100欧姆。
具体实施方式
[0008]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。现如今，高压输电线路故障定位算法是目前国内外学者研究的热点，为了能够得到较为准确的故障位置，需要得到精确的线路参数来进行故障位置计算，而本专利技术中的方法并不需要任何线路参数，减少了线路参数在不同运行状态下及天气条件下变化所导致的误差以及算法的繁琐性，将成为以后故障定位的主流发展方向。本专利技术与传统的方法相比，通过线路发生不对称故障之后所建立的正、负序故障分量网络，来建立正、负序电压的平衡方程，从而获得完全与线路参数及长度无关的故障位置解，具有免受线路参数影响、鲁棒性强及精度高的特点。图1为本专利技术中基于正、负序故障分量网络的不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法所用的双电源系统示意图，其中S表示发送端，R表示接受端，F表示故障点，线路长度为400公里；如图1所示，本专利技术提供的基于正、负序故障分量网络的不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法，包括如下步骤：步骤S1：获取同步检测到的输电线路两侧的三相电压及电流瞬时值步骤S1：获取同步检测到的输电线路两侧的三相电压及电流瞬时值步骤S1：获取同步检测到的输电线路两侧的三相电压及电流瞬时值步骤S1：获取同步检测到的输电线路两侧的三相电压及电流瞬时值进行故障分量提取计算得到线路两侧的三相电压及电流的故障分量；步骤S2：将线路两侧的三相电流的故障分量；进行差分滤波以抑制故障电流中的衰减直流分量，得到；；步骤S3：将，进行全波傅立叶变换计算，得到相应的基频相量形式；步骤S4：将进行幅值及相位的补偿计算得到线路两侧三相电流故障分量的基频相量；步骤S5：将，进行滤序计算得到线路两侧电压、电流的正、负序故障分量，；
步骤S6：通过输电线路发生不对称短路故障之后所建立的正、负序故障分量网络，由线路两侧电压、电流的正、负序故障分量，可列写出关于故障位置的方程组，解该方程组可得到与线路参数无关的故障位置解。在本实施例中，所述的不对称故障考虑了不同故障类型的过渡电阻，图2为本专利技术中的双电源系统在输电线路上发生各种不对称故障时的过渡电阻示意图，其中为相间故障本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：获取同步检测到的输电线路两侧的三相电压及电流瞬时值步骤S1：获取同步检测到的输电线路两侧的三相电压及电流瞬时值步骤S1：获取同步检测到的输电线路两侧的三相电压及电流瞬时值步骤S1：获取同步检测到的输电线路两侧的三相电压及电流瞬时值进行故障分量提取计算得到线路两侧的三相电压及电流的故障分量；步骤S2：将线路两侧的三相电流的故障分量；进行差分滤波以抑制故障电流中的衰减直流分量，得到，；步骤S3：将，，进行快速傅立叶变换计算，得到相应的基频相量形式；步骤S4：将进行幅值及相位的补偿计算得到线路两侧三相电流故障分量的基频相量；步骤S5：将，进行滤序计算得到线路两侧电压、电流的正、负序故障分量；步骤S6：通过输电线路发生不对称短路故障之后所建立的正、负序故障分量网络，由线路两侧电压、电流的正、负序故障分量，可列写出关于故障位置的电压平衡方程组，解该方程组可得到与线路参数无关的故障位置解。2.根据权利要求1所述的一种不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法，其特征在于，在步骤S1中采用工频故障分量以免除故障过渡电阻的影响。3.根据权利要求1所述的一种不受线路参数影响的输电线路不对称故障定位方法，其特征在于，在步骤S2中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓辉，王琦，胡静，
申请(专利权)人：上海华建电力设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：