[發明專利]基于單相接地故障錄波數據的故障線路參數計算方法

有效

• 申請號: 201711224470.6
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108051702B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 梁振鋒;張曉陽;張惠智
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.基于單相接地故障錄波數據的故障線路參數計算方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、故障數據的獲取，具體為：線路MN發生單相接地故障，通過故障錄波裝置或繼電保護裝置獲取輸電線路兩側的電流、電壓采樣值，其中包括M側A、B、C相的電流量i_ma、i_mb、i_mc，電壓量u_ma、u_mb、u_mc，N側A、B、C相的電流量i_na、i_nb、i_nc，電壓量u_na、u_nb、u_nc；

步驟2、低通濾波，具體為：

采用截止頻率為100Hz的低通濾波器對采集到的電流、電壓采樣值進行濾波，濾除高頻分量；

步驟3、計算線路兩側非故障相間線模電流、電壓，具體為：

非故障相間線模電流、電壓由式(1)～式(4)獲取：

式中，為M側相間線模電壓、相間線模電流，為N側相間線模電壓、相間線模電流；為M側非故障相的電壓、電流，為N側非故障相的電壓、電流；

步驟4、計算線路兩側零模電流、零模電壓，具體為：

線路兩側零模電流、電壓由式(5)～(8)獲取：

式中，u_m0、i_m0為M側零模電壓、零模電流，u_n0、i_n0為N側零模電壓、零模電流；u_ma、u_mb、u_mc、i_ma、i_mb、i_mc為M側A、B、C相的電壓和電流，u_na、u_nb、u_nc、i_na、i_nb、i_nc為N側A、B、C相的電壓和電流；

步驟5、計算故障線路參數，具體為：

步驟(5.1)、正序參數的計算：

步驟(5.1.1)、建立非故障相間線模π型等值電路；

步驟(5.1.2)、根據電路定律列寫等值電路的微分方程如式(9)：

由式(9)得：

式中，為M側非故障相間線模電壓、電流，為N側非故障相間線模電壓、電流；為M側非故障相間線模電壓、線模電流對時間t的一階微分，為N側非故障相間線模電壓對時間t的一階微分，為M側非故障相間線模電壓對時間t的二階微分；R₁、L₁、C₁為待求正序電阻、正序電感、正序電容；

步驟(5.1.3)、將步驟3求得的線路兩側非故障相間線模電流、電壓代入式(10)、(11)，其中的一階、二階微分用數值差分計算，采用最小二乘算法求解式(10)獲得線路正序電容C₁；將獲得的C₁代入式(11)，采用最小二乘算法求解式(11)獲得正序電阻、正序電感：

步驟5.2、零序參數的計算

步驟5.2.1、通過測距裝置或人工巡查確定故障位置，確定故障位置距M側母線長度占線路全長的比例為α；

步驟5.2.2、依據故障位置，建立故障線路零模R-L等值電路；

步驟5.2.3、根據電路定律列寫等值電路的微分方程如式(12)：

由(12)式可得：

式中，α為故障點至M端母線距離占線路全長的百分比；u_m0、i_m0為M側零模電壓、電流，u_n0、i_n0為N側零模電壓、電流；為M側和N側零模電流對時間t的一階微分；R₀、L₀為待求零序電阻、零序電感；

步驟5.2.4、將步驟4得到的線路兩側零模電流、零模電壓代入式(13)，一階微分用數值差分計算，采用最小二乘算法求解式(13)獲得線路零序電阻、零序電感。