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一种消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法及终端机技术

技术编号:41222232 阅读:10 留言:0更新日期:2024-05-09 23:41
本发明专利技术提供一种消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法及终端机,属于配电网单相接地故障测距技术领域,获取多分支的配电网中的故障信息;在故障线路M端处检测零模、线模波到达的时间差;故障持续预设时长,且在故障行波的零序电压峰值时,向中性点消弧线圈处投入并联小电阻,获取零模波到达M端的时刻;通过列写方程,消除零模波的影响;基于故障初判别系数,判断故障发生线路;若故障发生在分支线路上,则计算故障分支判别系数,判断故障发生的分支线路,并对故障点进行定位。本发明专利技术利用故障行波以及投入小电阻产生的行波相结合进行故障区段判别,并配合故障线路参数计算得出的波速,精确计算出故障距离。

【技术实现步骤摘要】

所属的技术人员能够理解,本专利技术提供一种消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本公开的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术介绍

1、随着配电网的快速发展,确保配电网的安全可靠运行尤为重要。配电网中用户逐渐增多,大量负荷以t型接线接入,形成负荷分支,配电网结构变得复杂。配电网中80%的故障为单相接地故障,传统配电网单相故障测距大多忽略负荷分支进行测距,将造成较大测量误差,因此随着配电网结构的变化,研究含多分支的配电网单相接地故障测距具有重要意义。

2、对于含多分支的配电网单相接地故障测距来讲,可采用行波法进行故障测距,比如现有文献中公开了一种基于电压行波的故障测距装置,包括电源模块、开关量输入模块、信号处理模块和数据处理模块,开关量输入模块、信号处理模块和数据处理模块分别与背板数据总线连接,数据处理模块还通过以太网与管理机进行通讯;开关量输入模块用于接收处理负荷建模母线下负荷电流出线的负荷出线开关信号、母联开关信号和负荷建模母线上的开关信号,然后传送至信号处理模块和数据处理模块;信号处理模块用于获得故障行波初始波头到达时刻和行波信号极性并发送至数据处理模块;管理机用于利用行波双端测距法进行双端测距。

3、可以看出故障行波含有丰富故障信息,可有效应对配电网负荷分支大量接入带来的测距误差问题。现有文献虽然实现了行波的故障测距,但在行波测距中,零模波速不稳定会对测距精度造成影响,现有文献无法解决零模波速的影响,且对于具有分支的配电网仍无法有效的对故障进行测距,测距还存在较大的误差。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,方法可以配合故障线路参数计算得出的波速,精确计算出故障距离。

2、方法包括:

3、s1:获取多分支的配电网中的故障信息,并定义故障线路首端为m端,故障线路末端为n端,在m端和n端分别安装行波信号测取装置,对应获取电压行波信号 um和电压行波信号 un;

4、s2:在故障线路m端处检测零模、线模波到达的时间差;

5、s3:故障持续发生4ms至6ms后,故障行波逐渐消失后,向中性点消弧线圈处投入并联小电阻,获取零模波到达m端的时刻,零模波到达故障点后产生的反射线模波到达m端的时刻以及零模波到达故障点产生的折射线模波到达n端的时刻;

6、s4:定义线路长度、时间以及波速的关系,并列写方程,通过列写方程,消除零模波的影响;

7、s5:基于故障初判别系数,判断故障发生线路;

8、若故障发生在分支线路上,则计算故障分支判别系数,判断故障发生的分支线路,并对故障点进行定位。

9、进一步需要说明的是,步骤s2还包括:对m端测量的行波信号进行凯伦鲍尔变换,获取线模波分量 x1,零模波分量 x0;分别记录线模波分量 x1和零模波分量 x0到达m端的时间差为 t1;

10、根据线路长度与时间、波速的关系列写如下方程:

11、(1)

12、的含义为故障点与线路首端(m端)的距离;

13、的含义为零模波波速;

14、的含义为线模波波速。

15、进一步需要说明的是,步骤s4还包括:当零模波到达故障点后,在m端处检测故障点产生的反射线模波 xm1,检测到线模波到达m端的时刻为 t2;在m端处检测的零模波到达时刻为 t1,在n端处检测故障点产生的折射线模波 xn1,检测线模波到达n端的时刻为 t3;令 t2= t2- t1, t3= t3- t1;

16、根据线路长度与时间、波速的关系列写如下方程:

17、(2)

18、的含义为故障点与线路末端(n端)的距离。

19、进一步需要说明的是,步骤s4还包括:根据式(1)(2)方程中零模波所传播的距离均为,则联立式(1)(2)得:

20、(3)

21、基于式(3)得到线模波由故障点传播到m端所用的时间、线模波由故障点传播到n端所用的时间以及两者所用时间之和。

22、进一步需要说明的是,步骤s5还包括:定义故障初判别系数 s1,判断故障发生在主干线路或负荷分支上,若发生在主干线路上,则直接进行故障测距;

23、若发生在分支上,则继续定义故障分支判别系数 s2,判断故障所在分支后,再进行故障测距。

24、进一步需要说明的是,获取线路参数,线模电感 l1、线模电容 c1,计算线模波波速:

25、(4)

26、获取主干线路长度 lmn,计算线模波在主干线路mn上传播所需要的时间。

27、进一步需要说明的是,方法中,当故障发生在主干线路上时,结合式(3)定义故障初判别系数,此时故障初判别系数 s1等于1;

28、判断出故障发生在主干线路上,则进行故障测距,此时故障点与线路首端的距离为。

29、进一步需要说明的是,若故障发生在负荷分支上,故障初判别系数 s1大于1,并对故障所在分支进行判别;

30、判别方式包括:定义故障分支判别系数,其中i表示分支点标号;

31、获取各分支点与m端的距离 lma、 lmb、 lmc本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,方法包括:

2.根据权利要求1所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

7.根据权利要求5所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

8.根据权利要求5所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

9.根据权利要求5所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

10.一种终端机,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至9任一项所述消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,方法包括:

2.根据权利要求1所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波测距方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的消除零模波速影响的含多分支配电网行波...

【专利技术属性】
技术研发人员:高湛军陶政臣见文号
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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