[發明專利]一種基于集中參數Π模型的交流輸電線路故障選相測后模擬方法

有效

• 申請號: 201210038391.7
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102565629A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 束洪春;張蘭蘭;董俊
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于集中參數Π模型的交流輸電線路故障選相測后模擬方法，其特征在于：當交流輸電線路發生故障時，在短時窗內，實測輸電線路首、末兩端電壓和電流，根據交流輸電線路線模等效網絡的特性及其Π模型的基爾霍夫電流定理，得到線路末端模擬電流公式????????????????????????????????????????????????,通過實測輸電線路首、末兩端的電壓和電流，模擬計算輸電線路末端電流；再計算模擬電流波形與實測電流波形的相關系數，根據相關系數的極性，判斷識別輸電線路單相或多相故障。

2.根據權利要求1所述的基于集中參數Π模型的交流輸電線路故障選相測后模擬方法，其特征在于線路故障選相的具體步驟如下：

（1）交流線路保護的突變量啟動元件檢測到故障后啟動，實測記錄線路兩端三相電流和電壓波形；

（2）將實測的首端M側電壓u_MA、u_MB、u_MC代入如下擴展的karrenbauer變換公式，得到其相應的零模分量u_M0和三個線模分量u_Mα、u_Mβ和u_Mγ：

；

式中，u_MA、u_MB、u_MC分別為M端三相電壓，u_M0為零模電壓，u_Mα、u_Mβ和u_Mγ分別為三個線模電壓；

（3）按步驟（2）同樣方法，得到線路首端M側的三相電流的線模分量i_Mp和末端N側的三相電壓、電流的線模分量u_Np、i_Np，p分別為α、β和γ，代表三個線模分量；

（4）在短時窗內，利用實測得到的電壓、電流數據，根據集中參數Π模型的基爾霍夫電流定理得到的如下公式，計算線路N側的模擬電流：

；

式中，p分別為α、β和γ，代表三個線模分量；為計算而得的線路末端的模擬電流，i_Mp、u_Mp為M端的各模量實測電流、電壓，u_Np為N端的各模量實測電壓，C₁為輸電線路線模電容；

（5）根據如下相關系數公式，計算模擬電流波形與實測電流波形之間的相關系數r_p；

；

式中，N₁為測量數據長度，k表示第1,2,3……N₁個采樣點；r_p為實測電流波形與模擬電流波形之間的相關系數，其中p=α、β和γ，分別代表三個線模分量；

（6）根據計算出的相關系數r_p，進行交流輸電線路故障選相；當r_α、r_β、r_γ均小于等于零時，判定為多相故障；當某個模量的相關系數大于0時，判定為單相接地故障，且該模量對應兩相為非故障相，另一相為故障相。

3.根據權利要求1所述的基于集中參數Π模型的交流輸電線路故障選相測后模擬方法，其特征在于：測量輸電線路兩端電壓、電流時，短時窗的長度為2ms，采樣頻率為20kHz。