[發明專利]一種基于貝杰龍模型的高壓直流接地極線路時域故障測距方法

有效

• 申請號: 201310565631.3
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103760460A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 束洪春;王洪林;龔石磊;田鑫萃;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

本發明涉及一種基于貝杰龍模型的高壓直流接地極線路時域故障測距方法，屬于電力系統故障測距技術領域。?

背景技術

接地極線路是直流輸電系統中不可缺少的一部分，實際中接地極極址的選擇相對比較困難。為了減少接地極電流對換流站設備的影響，直流系統中接地極的極址一般選擇在距離換流站幾十到一百多千米的地方，極址與換流站之間通常架設雙導線并聯的接地極引線。?

接地極線路電壓較低，發生故障的概率較大，其發生故障后不僅會影響直流系統的安全運行，而且對電網骨干網架的穩定運行也存在很大影響。目前，盡管接地極線路大多裝有脈沖行波測距裝置，但在實際運行過程中，仍多次出現無法對接地極線路故障進行準確測距的情況。因此，針對現有接地極線路故障測距裝置的不足，我們迫切需要尋找一種新型的故障測距方法來準確可靠實現故障定位，以保證骨干電網的安全穩定運行。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是在現有保護和測量裝置的基礎上，通過接地極引線測量端的電壓和兩回出線電流推算故障點的左側及右側電壓值。根據故障點左右兩側電壓值相等的關系確定故障定位函數，以求出故障距離。?

本發明的技術方案是：一種基于貝杰龍模型的高壓直流接地極線路時域故障測距方法，當高壓直流接地極線路發生接地故障時，分別實測接地極線路首端引線的電壓和兩回出線電流，根據貝杰龍模型，利用故障線路上首端電壓、電流計算出接地極線路上故障點左側電壓；同時利用非故障線路上首端電壓、電流計算出接地極線路極址處電壓和極址處非故障線路電流，再通過極址邊界條件計算出極址處故障線路電流，然后利用極址電壓和極址處故障線路電流計算出接地極線路上故障點右側電壓；根據故障點左右兩側電壓相等列寫故障定位方程，通過求解定位方程得到故障距離。?

具體步驟如下：?

（1）當高壓直流接地極線路發生接地故障時，分別實測接地極線路首端引線的電壓和兩回出線電流，提取接地極引線測量端的電壓u_M(t)和故障線路電流i_dee2(t)，基于貝杰龍線路模型的沿線電壓分布公式計算故障點左側電壓值?：

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式中，r、、v分別為電阻率、特征阻抗、波速度，u_M(t)為t時刻測量端電壓，i_dee2(t)為t時刻測量端故障線路電流，x為離測量端的距離。

（2）提取接地極引線測量端的電壓u_M(t)和非故障線路電流i_dee1(t)，利用非故障線路上首端電壓、電流計算出接地極線路極址處電壓u_g(t)和極址處非故障線路電流i_dee1(t)：?

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再通過極址邊界條件計算出極址處故障線路電流i_gright(t)?：?

????????????????????????????????（4）

基于貝杰龍線路模型的沿線電壓、電流分布公式計算沿線電壓、電流分布，并利用極址處邊界條件通過極址電壓和極址處故障線路電流計算出故障點右側電壓：

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上述2～5式中，u_g(t)為t時刻極址處電壓，i_dee1(t)為t時刻測量端非故障線路電流，i_gleft(t)為t時刻極址處非故障線路電流，i_gright(t)為t時刻極址處故障線路電流，R_g為極址電阻，l為接地極引線全長。

（3）根據故障點兩側電壓相等的關系，得故障定位函數為：?

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式中，x_f為計算所得故障距離。