[發明專利]高壓輸電線路單端全息頻域故障定位方法

有效

• 申請號: 201610851981.X
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN107064728B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 姚旭;康小寧;程蓉;智勇;崔力心;倪賽賽;陳新;趙杰;拜潤卿;趙毅;王春光;梅姚;張坤賢;張大偉;郭文科;王永年;劉巍
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國網甘肅省電力公司;國家電網公司;西安交通大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

高壓輸電線路單端全息頻域故障定位方法，該方法從故障分量網絡方程出發，設對端系統阻抗、過渡電阻及故障距離為待定參數，給出了集中參數模型下頻域的網絡方程，求解得到系統參數和定位信息；本發明方法從原理上消除了單端量測距存在的系統性誤差，提高了測距精度。

技術領域

本發明涉及電力系統輸電線路繼電保護技術領域，具體涉及高壓輸電線路單端全息頻域故障定位方法。

背景技術

特高壓輸電網絡輸送容量巨大，線路故障修復對電網的運行可靠性起著極其重大的作用。線路故障的快速修復決定于準確的故障定位，我國土地資源貧乏，水電外送出線走廊地形復雜，同時巡線裝備簡陋，更使得故障定位的準確度愈發重要。

總結現有單端電氣量的各類算法，其共同問題是由于對端系統阻抗及過渡電阻未知引起的測距方程不滿足定解條件，不得不通過假設補充條件實現故障定位，而各種假設并不能適用于電網千變萬化的運行狀態，從而導致系統性誤差的產生。這就是現有單端故障測距方法測距結果不夠準確，不能滿足工程應用要求的根本原因。

近幾年，智能變電站建設在我國全面展開，電子式互感器得到廣泛應用。它具有高采集速率，高線性度和高帶寬的特點，可以真實的傳變一次電氣信號。由于電子式互感器的優良的傳變特性，使得繼電保護設備有可能應用真實的暫態故障信號，提取到更為豐富可靠的故障信息。如果暫態信息本身能給出更多的定位條件，則可以補充定位條件的不足，這樣就無須對系統作任何假設，而由單端信息直接給出準確的定位結果。

綜上分析，在智能變電站及電子式互感器條件下，應用故障暫態信息，研究具有更高性能、測距更加準確的新型輸電線路故障測距原理具有重大的意義。

本發明需要解決的技術問題有：

1、如何利用故障暫態信息，補充更多的定位條件，以避免單端故障測距的系統性誤差，在原理上達到準確測距。

2、基于參數識別思想的頻域測距方程的求解方法。

3、信號頻譜的計算技術。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種高壓輸電線路單端全息頻域故障定位方法，補充更多的定位條件，以避免單端故障測距的系統性誤差，在原理上達到準確測距。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

高壓輸電線路單端全息頻域故障定位方法，包括如下步驟：

步驟1、采集保護安裝處電流互感器和電壓互感器的A、B、C三相電壓u_A(k),u_B(k),u_C(k)和三相電流i_A(k),i_B(k),i_C(k)；

步驟2、對采集得到的A、B、C三相電壓和電流，利用下式計算三相電壓和電流的故障分量Δu_A(k),Δu_B(k),Δu_C(k)，Δi_A(k),Δi_B(k),Δi_C(k)和零序分量的采樣值3i₀(k)：

3i₀(k)＝Δi_A(k)+Δi_B(k)+Δi_C(k)

上式中，k為采樣時刻，N為每周波采樣點數；同時采用全周傅里葉算法計算A、B、C三相電壓和電流余弦相量的實部和虛部；

步驟3、定義常數：