[發明專利]一種基于貝杰龍模型的同桿雙回輸電線路區內外故障識別的測后模擬方法

無效

• 申請號: 201210038395.5
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102590704A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 束洪春;秦書碩;董俊;田鑫萃;曹璞璘
• 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

技術領域

本發明涉及一種基于貝杰龍模型的同桿雙回輸電線路區內外故障識別的測后模擬方法，屬電力系統繼電保護技術領域。

背景技術

目前，同桿雙回線路中廣泛采用的有基于工頻量和行波波頭的區內外保護，但基于工頻量的區內外保護為了得到所需的工頻分量，還需要濾波算法，這自然需要很長的數據窗；基于行波波頭的區內外保護由于行波信號的不易捕捉性和不可重復性限制了其可靠性。由于基于模型的時域保護原理具有從暫態到穩態的故障全過程數據都適用、無需經過時頻域的轉換、直接用采樣點就可以進行保護算法，且所需數據窗極短等優點，所以必將成為今后的一個發展趨勢。

為了快速切除輸電線路上任意點的故障，首先需要可靠、快速的識別區內和區外故障。通過分析交流輸電線路貝杰龍模型的沿線電流分布規律發現：當同桿雙回輸電線路發生區外故障時，在短時窗內，用首端電壓u_M、電流i_M模擬計算的末端電流????????????????????????????????????????????????波形與實測末端電流i_N波形相一致，其相關系數r>0；當同桿雙回輸電線路發生區內故障時，在短時窗內，用首端電壓u_M、電流i_M模擬計算的末端電流波形與實測末端電流i_N波形不一致，其相關系數r≤0。藉此，提出基于貝杰龍模型的同桿雙回輸電線路區內外故障測后模擬識別方法。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于貝杰龍模型的同桿雙回輸電線路區內外故障識別的測后模擬方法，提高同桿雙回輸電線路區分區內外故障的可靠性和快速性。

本發明的技術方案是：當同桿雙回輸電線路發生故障時，在短時窗內，分別實測輸電線路首端M點和末端N點處的電壓u_M、u_N和電流i_M、i_N；然后通過分析貝杰龍方程得到沿線電流分布規律模型，并根據該模型用首端電壓u_M、電流i_M模擬計算輸電線路末端的電流，再將模擬電流與實測電流i_N的波形相比較，計算出模擬電流與實測電流i_N波形的相關系數r；最后根據模擬電流與實測電流i_N波形的相似程度和相關系數r的大小，識別同桿雙回輸電線路區內外故障。

本基于貝杰龍模型的同桿雙回輸電線路區內外故障識別的測后模擬方法的具體步驟是：

（1）輸電線路發生故障后，在短時窗內，實測同桿雙回輸電線路首端M點和末端N點的電壓u_M、u_N和電流i_M、i_N，然后根據首端電壓u_M和電流i_M，按以下貝杰龍沿線電流分布規律模型，模擬計算輸電線路末端的電流：

；

式中：R、、v分別是線路模量下的電阻、特征阻抗、波速度，x是沿線任意一點到M端的距離，t是時間；

（2）根據如下相關系數公式，計算模擬電流波形與實測電流i_N波形的相關系數r：

；

式中，N₁為測量數據長度，k表示第1,2,3……N₁個采樣點；r的取值區間為[-1，+1]，+1表示兩個信號100%正相關，-1表示兩個信號100%負相關；