[發明專利]一種僅利用單端信息的同塔雙回輸電線路非跨線故障的測距方法

有效

• 申請號: 201310206679.5
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103293447A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 束洪春;田開慶;蘇玉格;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

技術領域

本發明涉及一種僅利用單端信息的同塔雙回輸電線路非跨線故障的測距方法，屬于電力系統保護與測距技術領域。

背景技術

同塔并架雙回線路因其工程造價低、占用走廊寬度小、建設周期短、運行維護簡單、經濟效益顯著等優點，因此得到了廣泛的應用。當雙回線路故障時，精確的故障

測距方法對快速準確查找故障點，迅速排除故障和及時恢復線路供電具有重要的實踐意義。

同塔并架雙回輸電線路所用的故障分析法不外乎單端法和雙端法。單端法實現簡便，無需通訊通道傳送對端信息，但獲取的信息量較少，受故障點過渡阻抗和負荷電流的影響，半線長外測距精度不高。雙端法使用了雙端的數據，從而可以消除過渡電阻對測距精度的影響，并且不受故障類型和系統參數的影響，能夠保證較高的測距精度，但需要通信通道傳遞兩端的數據，并且需要解決雙端數據采樣同步化的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是基于現有暫態故障錄波裝置基礎上，利用首端故障回路和健全回路電壓、電流故障分量分別推算至故障點，根據故障點電壓相等得出故障定位函數，求出故障距離。

本發明的技術方案是：一種僅利用單端信息的同塔雙回輸電線路非跨線故障的測距方法，當同塔雙回輸電線路某一回路發生故障時，利用相模變換矩陣將兩回路相互耦合的相量解耦，得到兩回線路相互獨立的線模分量；分析線模故障分量網絡，利用故障回路首端（M端）電壓、電流故障分量推算故障點電壓，同時利用非故障回路首端電壓、電流故障分量推算末端（N端）電壓，再利用線路末端邊界條件推算故障點電壓，根據兩端計算得到的故障點電壓相等列寫出故障定位函數，通過求解定位函數計算出故障距離。

本方法的具體步驟如下：

（1）假設同塔雙回輸電線路Ⅰ回路發生故障，利用相模變換矩陣，將兩回線首端檢測到的電壓電流相量轉換為兩回線相獨立的模量，建立基于集中參數T型等效的同塔雙回輸電線路????????????????????????????????????????????????模故障分量網絡；

（2）分析同塔雙回輸電線路模故障分量網絡，由首端電壓故障分量和Ⅰ回路電流故障分量推算故障點左側電壓故障分量：

?

??????????????????????????????????

??????????（1）???????

?式中，為故障點到量測端的距離；

（3）利用首端電壓故障分量和Ⅱ回路電流故障分量推算末端電壓故障分量及Ⅱ回路電流故障分量：

?

?????

?????????（2）

???（3）

式中，為Ⅱ回線路長度；

（4）末端的系統邊界有如下約束關系：

???????????????????????????????????????????????（4）

?????????????????????????????????????????????????????（5）

????（5）利用和推算故障點右側電壓故障分量：

????????

???????????????

??????????（6）

?式中，為Ⅰ回線路長度；

（6）利用故障點電壓相等構成測距方程為：

??????????????????????????????（7）

故障距離為

??????????????????????????????????????????????（8）

本發明的原理是（以Ⅰ回路故障為例進行說明）：

一、故障點左側電壓故障分量的推導

分析同塔雙回輸電線路模故障分量網絡（如圖2所示），根據電路理論有以下關系：

???????????????????????????????（1）

??????????????????????????????????????????????（2）

??????????????????????????????（3）

整理式（1）、（2）、（3），可得：

?

??????????????????????????????????

??????????（4）???????

?式中，為故障點到量測端的距離。

?????二、故障點右側電壓故障分量的推導