一种基于贝瑞龙差流的故障测距方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于贝瑞龙差流的故障测距方法，包括：获取线路两端M端和N端的电压采样值和电流采样值；对两端的所述电压采样值和电流采样值进行相模变换，分别得到两端的模电压和电流；根据所述两端的模电压和电流计算两端的模量贝瑞龙差流，所述贝瑞龙差流为本端实际值与对端采用贝瑞龙模型计算得到的本端计算值之差；计算两端的模量贝瑞龙差流分别等于预设电流门槛值的时间t

【技术实现步骤摘要】
一种基于贝瑞龙差流的故障测距方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术属于电力系统继电保护领域，特别涉及一种基于贝瑞龙差流的故障测距方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]高压输电线路是电力系统的命脉，担负着传送电能的重任。同时，它又是系统中发生故障最多的地方，并且极难查找。因此，故障后迅速准确的找到故障点，不仅对及时修复线路和保证供电可靠性，而且对电力系统的安全稳定和经济运行都十分重要。
[0003]故障测距方法原理上分为故障分析法和行波法，根据测距信息来源又可分为单端量法和双端量法。故障分析法是在输电线路上发生故障时，根据系统有关参数和测距点的电压、电流关系列出测距方程，然后对其进行分析计算，求出故障点到测距点之间的距离的一种通用方法。它不仅适用于单端量测距，而且适用于双端量测距，二者的区别仅在前者利用输电线路一端的电压和电流信息，后者利用了线路两端的电压和电流信息。行波法是基于行波理论实现的测距方法，行波法也分位单端量法和双端量法，前者是利用线路一端检测到的暂态行波量实现的，后者是利用线路两端量实现的故障测距法。基于单端电气量的故障分析法和行波法受故障信息有限和系统结构不确定的影响，测距精度受限。基于双端电气量的测距方法故障信息更全面，可以获得较高的测距精度。行波测距法需要识别行波波头，由于行波波头经过线路传输后衰减，难以准确识别，目前的识别方法较为复杂，有必要对行波法进行改进，使得算法更简单，更易于工程实现。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种基于贝瑞龙差流的故障测距方法、装置及存储介质，通过计算线路两端的贝瑞龙差流达到相同门槛的时间差，确定故障行波到达线路两端的时间差，从而结合波速度和线路长度确定故障点位置。该测距方法原理明确，算法简单，不需要识别行波波头，易于工程实现。
[0005]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0006]本申请的第一方面，提出了一种基于贝瑞龙差流的故障测距方法，包括如下步骤：
[0007]获取线路两端M端和N端的电压采样值和电流采样值；
[0008]对两端的所述电压采样值和电流采样值进行相模变换，分别得到两端的模电压和电流；
[0009]根据所述两端的模电压和电流计算两端的模量贝瑞龙差流，所述贝瑞龙差流为本端实际值与对端采用贝瑞龙模型计算得到的本端计算值之差；
[0010]计算两端的模量贝瑞龙差流分别等于预设电流门槛值的时间t
m
和t
n
；
[0011]计算所述时间t
m
和t
n
的差值，结合行波传输速度计算故障点到线路端的距离。
[0012]优选地，所述相模变换采用3阶转换矩阵。
[0013]优选地，所述模电压和电流为0模电压和电流、1模电压和电流、2模电压和电流中
任意一种。
[0014]优选地，计算模电压和模电流的计算公式为：
[0015][0016]其中：S
‑1为相模变换矩阵，u
ma
、u
mb
、u
mc
为M端的电压采样值，i
ma
、i
mb
、i
mc
为M端的电流采样值，u
na
、u
nb
、u
nc
为N端的电压采样值，i
na
、i
nb
、i
nc
为N端的电流采样值，u
m0
、u
m1
、u
m2
分别为M端的0模电压、1模电压和2模电压值，i
m0
、i
m1
、i
m2
分别为M端的0模电流、1模电流和2模电流值，u
n0
、u
n1
、u
n2
分别为N端的0模电压、1模电压和2模电压值，i
n0
、i
n1
、i
n2
分别为N端的0模电流、1模电流和2模电流值，T表示矩阵的转置。
[0017]优选地，M端和N端的模量贝瑞龙差流计算公式分别为
[0018][0019][0020]其中：τ
mφ
为φ(φ＝0,1,2)模行波在M端保护安装处和故障点之间的传播时间，τ
nφ
为φ模行波在N端保护安装处和故障点之间的传播时间，i
mφ
(t)为M端t时刻的φ模电流值，u
mφ
(t)为M端t时刻的φ模电压值，u
nφ
(t
‑
τ
φ
)是N端(t
‑
τ
φ
)时刻的φ模电压值，i
nφ
(t
‑
τ
φ
)是N端(t
‑
τ
φ
)时刻的φ模电流值，i
nφ
(t)为N端t时刻的φ模电流值，i
nφ
(t)为N端t时刻的φ模电压值，u
mφ
(t
‑
τ
φ
)是M端(t
‑
τ
φ
)时刻的φ模电压值，i
mφ
(t
‑
τ
φ
)是M端(t
‑
τ
φ
)时刻的φ模电流值；
[0021]Z
Cφ
为线路的φ模波阻抗，τ
φ
为线路全长的φ模行波传播时间，计算公式为：
[0022][0023]式中：D
L
为线路全长，v
φ
为φ模波速度，L
φ
和C
φ
分别为单位长度线路φ模电感和电容。
[0024]优选地，所述预设电流门槛值的取值范围为：0.1
‑
0.3倍的额定二次电流。
[0025]优选地，故障点到线路端M的距离D
m
计算公式为：
[0026][0027]式中，D
L
为线路全长，v
φ
为φ(φ＝0,1,2)模波速度。
[0028]优选地，故障点到线路端N的距离D
n
计算公式为：
[0029][0030]式中，D
L
为线路全长，v
φ
为φ(φ＝0,1,2)模波速度。
[0031]本申请的第二方面，提出了一种基于贝瑞龙差流的故障测距装置，包括：
[0032]采集单元，用于获取线路两端M端和N端的电压采样值和电流采样值；
[0033]相模变换单元，用于对两端的所述电压采样值和电流采样值进行相模变换，分别得到两端的模电压和电流；
[0034]贝瑞龙差流计算单元，用于根据所述两端的模电压和电流计算两端的模量贝瑞龙差流，所述贝瑞龙差流为本端实际值与对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于贝瑞龙差流的故障测距方法，其特征在于，包括如下步骤：获取线路两端M端和N端的电压采样值和电流采样值；对两端的所述电压采样值和电流采样值进行相模变换，分别得到两端的模电压和电流；根据所述两端的模电压和电流计算两端的模量贝瑞龙差流，所述贝瑞龙差流为本端实际值与对端采用贝瑞龙模型计算得到的本端计算值之差；计算两端的模量贝瑞龙差流分别等于预设电流门槛值的时间t
m
和t
n
；计算所述时间t
m
和t
n
的差值，结合行波传输速度计算故障点到线路端的距离。2.如权利要求1所述的基于贝瑞龙差流的故障测距方法，其特征在于：所述相模变换采用3阶转换矩阵。3.如权利要求1所述的基于贝瑞龙差流的故障测距方法，其特征在于：所述模电压和电流为0模电压和电流、1模电压和电流、2模电压和电流中任意一种。4.如权利要求1所述的基于贝瑞龙差流的故障测距方法，其特征在于：计算模电压和模电流的计算公式为：其中：S
‑1为相模变换矩阵，u
ma
、u
mb
、u
mc
为M端的电压采样值，i
ma
、i
mb
、i
mc
为M端的电流采样值，u
na
、u
nb
、u
nc
为N端的电压采样值，i
na
、i
nb
、i
nc
为N端的电流采样值，u
m0
、u
m1
、u
m2
分别为M端的0模电压、1模电压和2模电压值，i
m0
、i
m1
、i
m2
分别为M端的0模电流、1模电流和2模电流值，u
n0
、u
n1
、u
n2
分别为N端的0模电压、1模电压和2模电压值，i
n0
、i
n1
、i
n2
分别为N端的0模电流、1模电流和2模电流值，T表示矩阵的转置。5.如权利要求1所述的基于贝瑞龙差流的故障测距方法，其特征在于，M端和N端的模量贝瑞龙差流计算公式分别为M端和N端的模量贝瑞龙差流计算公式分别为其中：τ
mφ
为φ(φ＝0,1,2)模行波在M端保护安装处和故障点之间的传播时间，τ
nφ
为φ模行波在N端保护安装处和故障点之间的传播时间，i
mφ
(t)为M端t时刻的φ模电流值，u
mφ
(t)为M端t时刻的φ模电压值，u
nφ
(t
‑
τ<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海洋，张洪喜，谢华，黄涛，赵青春，徐晓春，王玉龙，谈浩，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：