[發明專利]基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法

有效

• 申請號: 201410053675.2
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103760468A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 林富洪
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司莆田供電公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，具體地說是涉及一種基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法。

背景技術

從測距所用電氣量來劃分，故障測距的方法可分為兩大類：單端測距和雙端測距。單端測距法僅利用輸電線路一端的電壓電流數據確定輸電線路故障位置的一種方法，由于無法獲取輸電線路對側電壓電流數據，可利用的有效數據少，其算法原理上不可避免受電力系統運行方式、負荷電流和過渡電阻影響嚴重，輸電線路單相高阻接地故障時，單端測距法的故障測距結果常常超出線路全長或無測距結果，無法適用于復雜電網運行環境下的電網輸電線路精確故障定位。雙端故障測距法是利用輸電線路兩端電氣量確定輸電線路故障位置的方法，由于可利用有效數據多，故障測距精度比單端測距法測距精度高。

申請號為200710117748.X的發明專利“利用分布參數實現輸電線路雙端測距方法”采用分布參數建模，利用線路兩側正序電壓或負序電壓相等的條件計算故障距離。該方法考慮了分布電容電流的影響，有助于提高故障測距精度，但需要涉及復雜的指數運算和求解雙曲函數的問題，微機代碼實現困難，無法將該算法應用于微機程序中，實用性能不強。而且基于分布參數模型的輸電線路雙端故障測距方法還存在算法復雜，方程求解困難，計算量大，對應某些迭代式的雙端故障測距算法而言，計算結果容易發散，導致故障測距失敗。

同桿并架雙回線路線間存在很強的零序互感，受線間零序互感的影響，雙端故障測距算法的測距精度存在較大誤差。現有許多雙端故障測距算法是基于雙回線路雙端數據嚴格同步采樣實現，受光纖通訊延時和光信號在光纖中的傳輸速度受線路運行環境影響，雙端故障測距算法測距精度受非同步采樣影響嚴重。若受雙回線路故障類型、過渡電阻、負荷電流和線間零序互感等因素的綜合影響，現有雙端故障測距算法常常超出線路全長或無測距結果，無法提供準確的故障位置信息，導致故障巡線困難，不利于線路故障排除和線路供電恢復，不利于電網安全穩定運行。

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法，利用雙回線路雙端非同步采樣的非同名向零序電流實現雙回線路雙端故障測距，測距精度不受雙回線路故障類型、過渡電阻、負荷電流和線間零序互感等因素的影響，具有很高的測距精度。

為完成上述目的，本發明采用如下技術方案：

基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法，其特征在于，包括如下依序步驟：

（1）保護裝置測量雙回線路在m側變電站保護安裝處的非同名向零序電流和雙回線路在n側變電站保護安裝處的非同名向零序電流

（2）保護裝置選取迭代次數k初始值為0；

（3）保護裝置選取故障距離x初始值為x_k，非同步角δ初始值為δ_k，計算故障距離修正量Δx_k和非同步角修正量Δδ_k如下：