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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统继电保护,具体地,涉及基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位方法及装置。
技术介绍
1、受经济条件、地理条件和资金投入等的限制,输电线路在规划、施工阶段产生了各种各样的拓扑结构。这些拓扑结构尽管在一定程度上因地制宜的实现了供电质量的可靠性,但是也存在诸多问题。带有分支线路的拓扑结构在110千伏及以下电压等级的电网中非常普遍,由于分支线路的存在导致的分支电流的影响,传统的距离保护和过流保护的适应性较差,因此通常情况下,通过配置多端差动保护实现对带分支线路的保护功能。
2、然而,因为带分支线路的拓扑结构在分支点缺少电压、电流等电气量采集功能的互感器,在继电保护运行中,无法正确的进行故障测距工作,需要靠运维人员在现场对全部线路区域进行巡线排查工作,才能找到相应的故障点,排除故障。目前的故障定位方式,不仅耗时耗力,也大大延缓了供电恢复,造成了不必要的经济损失。
3、现有技术文件1(cn110514965b)公开了一种利用集合匹配法的多分支配电网故障定位方法,考虑故障电流方向,把分支节点相连线路ftu工作模式值相加,构成集合l-z,l-z集合中的每个元素分别为不同分支节点相连线路ftu工作模式值之和;依据ftu上传信息到主站系统建立故障集合l-(zf),利用匹配法在故障判定l-g中匹配到相应的集合l-x,判断故障区段线路和分支线路。现有技术文件1的不足之处在于,依赖于馈线单元终端的改造和设置,方法较为复杂,不适用于所有的分支线路拓扑结构,且需要对设备进行改造。
4、现有技术文件2(c
5、现有技术文件3(cn113311294a)公开了基于时域反演的分支线路短路故障定位方法,利用时域反演技术,通过利用波动方程为二阶方程的特点,将故障电流反向注入拓扑中,并利用能量计算最大值猜测故障位置,实现故障定位的目的。现有技术文件3不足之处在于,主要依靠基于emtr行波测距技术,理论上可行,但是由于捕捉行波信号的特征需要高频采集装置工作在极高频的工作频率下,现实中难以实现且投资增加。
6、综上,为改善待分支线路故障定位的效果性能,减少因带分支线路故障排查所耗费的时间,进而缩短停电时间,降低因此所带来的经济损失,需要对带分支线路故障定位的方法进行改进。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足,本专利技术的目的在于,提供一种基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位方法及装置,利用距离保护整定值的技术构思,通过三段故障分别测距,并与测距整定值比较判定可信度,从而一步到位的实现故障区位的判定和故障测距的实现。该方法和目前其他专利中所描述的方法相比,简单易行,快速方便。
2、本专利技术采用如下的技术方案。本专利技术的第一方面提供了一种基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位方法,包括以下步骤:
3、步骤1,计算线路三个终端的测距可信整定值lseti,i=1,2,3;三个终端分别为t接线路的始端、末端、分支端;
4、步骤2、采集t接线路三端的电流值、电压值,并分别计算三端的测距结果li;
5、步骤3,利用整定值lseti和测距结果li计算可信度x,基于可信度x建立关联矩阵m;
6、步骤4,基于步骤3获得的关联矩阵m,判断故障发生区段,并根据利用区位判断结果,选定可信故障测距结果。
7、优选地,步骤1中,可信整定值lseti以如下公式计算:
8、lseti=krelloi (1)
9、式中:
10、krel表示可靠系数;
11、loi表示t接线路一个终端与t接点之间的距离,其中,i=1,2,3。
12、优选地,步骤2中,对于配置有多端差动保护的带分支线路,利用多端差动保护的电流端子获取三端电压值、电流值;
13、若该变电站配置有故障录波装置,经由故障录波装置获取三端电压值、电流值。优选地,步骤2中,利用始端、末端和分支端的测量阻抗分别计算测距结果li,以如下公式表示:
14、
15、式中:
16、r表示线路单位长度电阻;
17、x表示线路单位长度电抗;
18、zi表示测量阻抗。
19、优选地,利用获取的三端电压、电流量计算从始端、末端、分支端过去的测量阻抗z1、z2、z3,以如下公式表示:
20、
21、式中:
22、ui表示第i端的电压值,i=1,2,3;
23、ii表示第i端电流值;
24、k表示零序补偿系数;
25、i0表示零序电流。
26、优选地,步骤3中,
27、利用测距结果l1、l2、l3计算可信度x,以如下公式表示:
28、
29、式中:
30、xi表示测距结果li可信度。
31、优选地,基于获得的可信度,构建关联矩阵,以如下公式表示:
32、m=(x1 x2 x3)t (8)
33、式中:
34、m表示关联矩阵;
35、t表示转置。
36、优选地,步骤4中,根据故障发生位置不同,对于发生单一金属性接地故障,x1、x2、x3有且仅有一个为1,其余两个为0;
37、若x1=1,则认定故障发生在o甲段距离甲站l1处;
38、若x2=1,则认定故障发生在o乙段距离甲站l2处;
39、若x3=1,则认定故障发生在o丙段距离甲站l3处。
40、本专利技术的第二专利技术提供了一种基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位系统,运行所述的基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位方法:
41、包括:电气量采集模块,数据处理模块,逻辑判断模块和结果显示模块;
42、所述电气量采集模块用于采集故障t接线路每一端的电压值、电流值;
43、数据处理模块用于计算测距可信整定值和故障测距结果;
44、逻辑判断模块用于判断故障区域和故障距离;
45、结果显示模块用于显示判断结果和操作提示。
46、优选地,逻辑判断模块以数据处理模块输出的测距可信整定值和故障测距结果作为输入,以故障区域和故障距离作为输出,其判断逻辑为:当li<lseti时,从i端故障测距结果可信,认定故障发生在i端与t接点段线路上距离i端li处;当li≥lseti时,从i端故障测距结果不可信。
47、与现有技术相比,本专利技术的有益效果至少包括:利用距离保护整定值的技术构思,通过三段故障分别测距,并与测距整定值比较判定可信度,从而一步到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位方法,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位方法,其特征在于,
4.若该变电站配置有故障录波装置,经由故障录波装置获取三端电压值、电流值。根据权利要求2所述的基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位方法,其特征在于:
5.根据权利要求4所述的基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位方法,其特征在于:
6.根据权利要求1所述的基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位方法,其特征在于:
7.根据权利要求6所述的基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位方法,其特征在于:
8.根据权利要求7所述的基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位方法,其特征在于:
9.一种基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位系统,运行根据权利要求1-8中任一项所述的基于关联矩阵的配电网T接线路故障定位方法,其特征在于:
10.根据权利要求9所述的基于关联矩
...【技术特征摘要】
1.一种基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位方法,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位方法,其特征在于,
4.若该变电站配置有故障录波装置,经由故障录波装置获取三端电压值、电流值。根据权利要求2所述的基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位方法,其特征在于:
5.根据权利要求4所述的基于关联矩阵的配电网t接线路故障定位方法,其特征在于:
【专利技术属性】
技术研发人员:党一奇,韩伟,刘磊,马伟东,刘超,黄太昱,
申请(专利权)人:国网河南省电力公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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