[發明專利]一種不依賴波頭辨識的同塔雙回輸電線路單端行波故障測距方法

有效

• 申請號: 201310313082.0
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103412240A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 束洪春;田開慶;張蘭蘭
• 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

本發明涉及一種不依賴波頭辨識的同塔雙回輸電線路單端行波故障測距方法，屬于電力系統繼電保護技術領域。

背景技術

同塔雙回輸電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現實意義。

同塔雙回輸電線路行波法故障測距不外乎單端法和雙端法。雙端行波測距方法設備投入多、要求數據采集同步、需進行數據交換通訊，而傳統單端行波測距方法雖然實現簡便，無需通訊通道傳送對端信息，但需要對故障點反射波進行準確辨識，否則會導致測距結果不正確。

發明內容

本發明針對上述問題，提出一種不依賴波頭辨識的同塔雙回輸電線路單端行波故障測距方法。

本發明的技術方案是：一種不依賴波頭辨識的同塔雙回輸電線路單端行波故障測距方法?，其特征在于：當同塔雙回輸電線路發生故障時，檢測并記錄各相電壓行波數據；利用小波變換求取故障相電壓行波模極大值，得到行波波頭在時間軸上的分布；標定初始反極性行波波頭（與故障初始行波極性相反的波頭），將其對應時刻作為基準時刻來計算介于故障初始行波波頭和初始反極性行波波頭之間同極性行波波頭（與故障初始行波極性相同的波頭）反映的距離；同時，以故障初始行波到達時刻作為基準時刻計算介于故障初始行波波頭和初始反極性行波波頭之間同極性行波波頭反映的距離；找出兩組距離中相近或相同的兩對距離，再利用測后模擬的方法判別出真實反映故障位置的距離。

具體實施步驟如下：

（1）當同塔雙回輸電線路發生故障時，檢測并記錄各相電壓行波數據，利用小波變換求取故障相電壓行波模極大值，得到行波波頭在時間軸上的分布；

（2）記故障初始行波波頭對應的時刻為????????????????????????????????????????????????，記初始反極性行波波頭對應的時刻為，記介于故障初始行波波頭和初始反極性行波波頭之間同極性行波波頭對應的時刻從左到右依次為、、……（n為同極性行波波頭的個數）；以作為基準時刻，利用單端行波測距公式計算、、……反映的距離，記為=[、、……]；

同理，以作為基準時刻，利用單端行波測距公式計算、、……反映的距離，記為=[、、……]；

以、為例說明、的計算方法：

??????????????????????????????（1）

??????????????????????????????（2）

式中，為以作為基準時刻，反映的距離；為以作為基準時刻，反映的距離；為行波傳播速度。

（3）找出、這兩組距離中相近或相同的兩對距離，分別求取每一對相近或相同距離的平均值作為可能的故障距離，記為、；

（4）在仿真模型中，分別假設線路距離量測端、處故障，記錄量測端檢測到的故障電壓行波；求取模擬故障電壓行波與實際電壓行波的信號距離度；將較小信號距離度對應的距離判斷為是真實反映故障位置的距離，記為。

本發明的原理是：

1、疑似故障距離的求取

同塔雙回輸電線路發生故障，量測端檢測到的故障電壓行波包含故障點發射波、健全線路反射波及故障初始行波經健全線路透射到量測端的行波，根據行波的折反射規律，這些波頭皆與故障初始行波極性相同，不能利用極性來識別這幾類行波，增加了傳統單端行波測距的難度。

本發明不考慮健全線路的二次反射波，即，量測端母線其他健全出線的長度大于同塔雙回輸電線路長度的，則初始反極性行波反映的必然是同塔雙回線路的長度，且與故障位置無關，其行波路徑如圖2所示，因此可將初始反極性行波的到達時刻作為基準時刻。以初始行波到達時刻作為基準時刻，按照權利要求2的步驟（2）計算得到一組距離；同理，以初始反極性行波到達時刻作為基準時刻，計算得到另一組距離。根據行波的傳播路徑，無論是在距離還是中，總存在反映首端M到故障點的距離和反映末端N到故障點的距離，即，在和這兩組距離中能找出兩對相近或相同的距離，求取每一對相近或相同距離的平均值作為疑似故障距離和。

2、利用信號距離度表征模擬故障電壓行波和實測故障電壓行波的差異性

離散模擬故障電壓行波（記為）與實測故障電壓行波（記為）的距離度定義為：

???????????????????????????（1）