[發(fā)明專利]一種利用單端電流量的同塔雙回輸電線路故障測(cè)距時(shí)域方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810058244.X
• 申請(qǐng)日: 2008-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101252274A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 束洪春;劉振松;董俊;孫士云;唐嵐;劉志堅(jiān);孫向飛;劉可真;楊毅;常勇;單節(jié)杉;劉永春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02H7/26
• 分類號(hào): H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 徐玲菊

1.?一種利用單端電流量的同塔雙回輸電線路故障測(cè)距時(shí)域方法，其特征在于經(jīng)過(guò)下列步驟：

A、求故障點(diǎn)的電流：根據(jù)電路原理可知i_If＝0，由式(1)得到故障點(diǎn)處的同向量和反向量的關(guān)系：

i_Ft＝-i_Ff??????????????(1)

由此可以得到線路上的故障電流i_IIF為：

i_IIF＝i_Ft-i_Ff＝-2i_Ff???(2)

在高壓、超高壓輸電系統(tǒng)中，線路及系統(tǒng)的電抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻，電抗起決定性作用，因此有：

i_2fs/i_1fs＝k????????????????????????(3)

式中K為一常數(shù)，當(dāng)其對(duì)測(cè)距結(jié)果影響很小時(shí)，得到：

i_Ffs＝i_1fs-i_2fs＝(k+1)i_1fs??????????(4)

式中F表示故障點(diǎn)，f表示反向量，s表示反向量經(jīng)過(guò)對(duì)稱分量分解后的各序量，由于反向網(wǎng)絡(luò)中的兩端電壓為零，因此i_1fs可以用M端的各向電流表示，根據(jù)電路理論有如下關(guān)系：

ujfs=uMfs-0.5xRfsiMfs-0.5xLfsdiMfsdt]]>

=-0.5xRfsiMfs-0.5xLfsdiMfsdt---(5)]]>

i1fs=iMfs-xCfsdujfsdt---(6)]]>

將式(5)代入式(6)可得：

i1fs=iMfs-0.5x2RfsCfsdiMfsdt]]>

-0.5x3LfsCfsd2iMfsdt2---(7)]]>

對(duì)式(7)離散化可得：

i_1fs(n)＝i_Mfs(n)-0.5x²R_fsC_fs(δi_Mfs(n))

-0.5x³L_fsC_fs(δ²i_Mfs(n))???????????????????(8)

式中δⁿ(·)表示n階中心微分，求出反向各向電流后，通過(guò)對(duì)稱分量反變換即可求出故障點(diǎn)的電流；

B、求故障點(diǎn)的故障電壓：

uFfs=ujfs-0.5xRfsi1fs-0.5xLfsdi1fsdt---(9)]]>

把式(5)代入式(9)得故障點(diǎn)處反向各向分量的電壓值：

uFfs=-x(RfsiMfs+LfsdiMfsdt)-0.25x4]]>

(R2fsCfsdiMfsdt+2RfsLfsCfsd2iMfsdt2+L2fsCfsd4iMfsdt4)---(10)]]>

同理對(duì)式(10)離散化得：

u_Ffs(n)＝-x(R_fsi_Mfs(n)+L_fs(δi_Mfs(n)))

-0.25x⁴(R²_fsC_fs(δi_Mfs(n))+

2R_fsL_fsC_fs(δ²i_Mfs(n))+L²_fsC_fs(δ⁴i_Mfs(n)))?(11)

同理可以通過(guò)圖2(a)求出故障點(diǎn)處同向各序分量的電壓值：

u_Fts(n)＝u_Mts-x(R_tsi_Mts(n)+L_ts(δi_Mts(n)))

-0.5x²(R_tsC_ts(δu_Mts(n))+L_tsC_ts(δ²u_Mts(n))

-0.25x⁴(R²_tsC_ts(δi_Mts(n))

+2R_tsL_tsC_ts(δ²i_Mts(n))+L²_tsC_ts(δ⁴i_Mts(n)))?(12)

式(11)、(12)通過(guò)對(duì)稱分量反變換可以得到故障點(diǎn)處的電壓同、反向量為u_Ff、u_F，而后將兩者合并即可求出故障點(diǎn)的故障電壓；

C、利用電弧轉(zhuǎn)移特性，當(dāng)處于電弧轉(zhuǎn)移特性的AB段或CD段時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的時(shí)段內(nèi)u_arc(t)及r可保持不變，則過(guò)渡電阻r及u_arc(t)可用電壓電流采樣值表示為：

r=uIFa(k)-uIFa(k-1)iIFa(k)-iIFa(k-1)---(13)]]>

=uIFa(k)-uIFa(k-1)6(k+1)(i1f0(k)-i1f0(k-1))]]>

rf′=6(k+1)r=uIFa(k)-uIFa(k-1)(i1f0(k)-i1f0(k-1))---(14)]]>

u_arc(k)＝u_IFa(k)-r′_fi_1f0(k)(15)

考慮到偶然誤差對(duì)測(cè)量精度的影響，利用最小二乘法來(lái)減少誤差，求取多個(gè)r′_f，并以各個(gè)r′_f的均方差ε_r的平方最小為目標(biāo)時(shí)求得的x為最終的故障距離：

ϵr=Σj=1N(rfj′-r‾f′)2---(16)]]>

式中N為求取r′_fj的個(gè)數(shù)；r′_j為r′_fj的平均值。