[發(fā)明專利]基于可變行波辨識時窗的輸電線路單端故障定位方法

有效

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• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103913676A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 張峰;梁軍;牛睿
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: G01R31/11
• 分類號: G01R31/11
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發(fā)明涉及故障定位領域，尤其涉及一種基于可變行波辨識時窗的輸電線路單端故障定位方法。

背景技術

單端測距與雙端測距相比，不受通訊條件、經(jīng)濟條件、管理權(quán)限等因素制約，其固有優(yōu)點使單端測距擁有廣闊的發(fā)展前景。但目前單端測距仍存在一些問題：工頻量法由于理論限制，無法根本上消除對端助增電流的影響，實際應用誤差相對較大；行波法理論上不受系統(tǒng)運行方式、故障過渡電阻影響，測距精度高于工頻量法，但行波法的關鍵在于行波折反射波的準確辨識，而工程現(xiàn)場行波波形復雜，波頭辨識困難，無效的波頭辨識將導致錯誤的定位結(jié)果。

目前從行波波頭辨識的角度探討測距精度的提升方法主要有以下幾種：

1.利用極性關系識別反射波的性質(zhì)，但該極性關系受限于現(xiàn)場母線類型。

2.針對“三一類”母線結(jié)構(gòu)利用初始反極性行波的單端行波測距方法，該方法的應用范圍具有限制性。

3.考慮到母線結(jié)構(gòu)的綜合電壓行波極性和電流行波極性識別反射波的方法，但是該方法的前提條件是精確測量現(xiàn)場的電壓行波。

4.利用單端阻抗法對行波法的多個結(jié)果進行篩選，基于阻抗法誤差規(guī)律修正線路中點附近故障測距結(jié)果，在現(xiàn)場故障情況復雜的情況下，阻抗法測距精度難以遵循一定規(guī)律。

5.利用阻抗法測距結(jié)果及10%的阻抗法誤差限定故障點反射波的識別范圍，但測量端有兩條出線時故障點反射波難以檢測，且10%的誤差范圍不利于誤差較小的故障情況有效篩除干擾波。

由此可見，組合故障定位方法具有較強理論性和工程應用可行性，但同時受限于母線接線方式和行波反射波限定范圍的有效性。因此，如何結(jié)合實際誤差情況靈活確定限定反射波的區(qū)域，并在接線方式多樣化的情況下準確標識并選擇限定范圍內(nèi)的定位波頭，對于進一步提升組合定位方法的可行性具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種基于可變行波辨識時窗的輸電線路單端故障定位方法，該方法可同時提高測距結(jié)果的精度和可靠性，以及對不同線路結(jié)構(gòu)的通用性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種基于可變行波辨識時窗的輸電線路單端故障定位方法，包括以下步驟：

(1)假設對端電源系統(tǒng)：M端母線總出線數(shù)為m，N端母線總出線數(shù)為n，帶變壓器出線不計入母線總出線數(shù)；在線路ＭＮ之間一點Ｆ發(fā)生故障，提取故障前若干組工頻電氣量，利用最小二乘原理在線估計對端電源系統(tǒng)的阻抗。

(2)根據(jù)在線估計的對端電源系統(tǒng)阻抗，結(jié)合分布參數(shù)法，得到故障定位結(jié)果D，根據(jù)D與線路全長L的關系，得到窗口長度隨故障位置變化的故障距離窗口。

(3)檢測故障初始行波到達測量端的時刻對應采樣點t₀，將可變的故障距離窗口轉(zhuǎn)換為時域上兩個變長時窗：第一個故障點反射波對應的采樣點窗口T1和第一個對端母線反射波對應的采樣點窗口T2。

(4)假設M端、N端的相鄰母線分別為P、Q，相鄰母線總出線數(shù)分別為p、q，相應線路長度分別為|MP|、|NQ|；判斷是否存在相鄰線路的干擾波，若存在，排除干擾波影響。

(5)根據(jù)線路結(jié)構(gòu)和故障情況，采用不同的波頭辨識策略，確定定位波頭的類型是故障點反射波還是對端母線反射波；并確定故障點反射波到達測量端時刻對應的采樣點t₁或者對端母線反射波到達測量端時刻對應的采樣點t₂。

(6)根據(jù)定位波頭的類型，構(gòu)建故障定位方程，確定故障定位結(jié)果。

所述步驟（1）中在線估計對端電源系統(tǒng)阻抗的方法為：