[發(fā)明專利]多端直流輸電系統(tǒng)多分支直流線路時(shí)域故障定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110350573.3
• 申請(qǐng)日: 2011-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN102445638A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋國(guó)兵;蔡新雷;高淑萍;索南加樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 田洲

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)線路時(shí)域故障定位方法，具體來說是一種多端直流輸電系統(tǒng)多分支直流線路時(shí)域故障定位方法。

【背景技術(shù)】

我國(guó)的能源分布和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定了高壓直流輸電具有廣闊應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的兩端直流僅能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直流功率傳送，當(dāng)多個(gè)交流系統(tǒng)間采用直流互聯(lián)時(shí)，需要多條直流輸電線路，這將極大提高投資成本和運(yùn)行費(fèi)用。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電網(wǎng)的建設(shè)，必然要求電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)多電源供電以及多落點(diǎn)受電，因此多端直流輸電系統(tǒng)以其的經(jīng)濟(jì)、靈活、可靠等特點(diǎn)受到了越來越多的關(guān)注。隨著大功率電力電子全控開關(guān)器件技術(shù)以及新型直流輸電技術(shù)的成熟與發(fā)展，多端柔性直流輸電在分布式發(fā)電、可再生能源發(fā)電、城市直流配電等領(lǐng)域中的發(fā)展?jié)摿θ找骘@現(xiàn)。直流輸電線路長(zhǎng)、故障率高，大力發(fā)展精確可靠的直流輸電線路故障定位技術(shù)，對(duì)快速排除故障、減少停電損失、快速隔離故障線路，保證多端系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重要意義。

目前，國(guó)內(nèi)外投運(yùn)的故障定位裝置均采用行波原理。行波法的可靠性和精度在理論上不受線路類型、分布電容及兩側(cè)系統(tǒng)的影響。但是行波法當(dāng)存在過渡電阻、行波波頭幅值受到限制時(shí)，波頭標(biāo)定困難，嚴(yán)重影響定位的精度和可靠性。高阻故障時(shí)，行波法會(huì)由于沒有啟動(dòng)而無法定位故障。且行波原理對(duì)采樣率要求高、可靠性差。另外，存在波頭識(shí)別和起始時(shí)刻標(biāo)定問題，需要人員介入、難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，目前直流線路故障定位原理單一，可靠性有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有故障定位原理的單一性和不足，提出一種非行波的、可靠性高的多端直流系統(tǒng)中多分支直流線路時(shí)域故障定位方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種多端直流輸電系統(tǒng)多分支直流線路時(shí)域故障定位方法，包括下列步驟：

步驟一，從換流站直流線路側(cè)分壓器和分流器處獲取故障暫態(tài)電壓量和電流量；

步驟二，利用各端點(diǎn)處故障暫態(tài)過程中檢測(cè)到的電壓和電流量分別計(jì)算分支點(diǎn)O點(diǎn)處的電壓，比較計(jì)算得到的電壓值，選出故障支路；

步驟三，由所有健全支路計(jì)算分支點(diǎn)O點(diǎn)處電壓和電流，以所有健全支路計(jì)算計(jì)算得到O點(diǎn)處電壓作為分支點(diǎn)電壓，以所有健全支路計(jì)算得到O點(diǎn)處電流之和作為分支點(diǎn)電流；

步驟四，對(duì)于故障支路，步驟三計(jì)算得到的分支點(diǎn)O點(diǎn)電氣量與采樣得到的該故障支路另一端點(diǎn)處采集得到的電氣量構(gòu)成兩端線路，由兩端電氣量分別計(jì)算沿線電壓分布，根據(jù)故障點(diǎn)計(jì)算得到的電壓時(shí)時(shí)相等實(shí)現(xiàn)故障定位。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：步驟二中采用集中電阻傳輸線模型的式(1)計(jì)算分支點(diǎn)O點(diǎn)處的電壓：

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