[發明專利]一種基于正序電流故障分量的輸電線路故障檢測方法

有效

• 申請號: 201810382390.1
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108508326B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 童曉陽;余森林
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;H02H7/26
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種基于正序電流故障分量的輸電線路故障檢測方法，其步驟包括：

步驟一、將輸電線路發生故障時刻線路單端的正序電流值減去該時刻六個周波前的正序電流值得到的變量，作為線路單端的正序電流故障分量

步驟二、對于發生故障的輸電線路，構造該線路兩側的正序電流故障分量的矢量和的模值與矢量差的模值的比值，作為線路的故障判斷量d；

給出故障判斷量d的計算式：其中，和分別為母線i、j處的正序電流故障分量；由該式推斷出故障線路的故障判斷量大于1，并確定故障判斷量d的閾值；

步驟三、在電網發生振蕩時，建立求解故障點位置a的公式：利用線路兩側的正序電流故障分量和線路阻抗Z、線路兩側的“系統等效阻抗”Z_i和Z_j，計算出故障點位置a，如果a位于0,1之間，則判斷該線路故障；

步驟四、通過上述基于故障判斷量d和故障點位置a作為故障線路的兩個判據，來判斷線路故障；所述故障線路的兩個判據應當滿足如下的邏輯關系：

判據1、首先采用故障判斷量d構造判據1，定義如下：

實時收集線路兩側的電流電壓數據，當某線路有保護啟動時，首先利用兩側的電流故障分量，計算線路故障判斷量d，利用d值大小來進行故障檢測：若連續三個時刻t-2、t-1、t的d>1，則判定該線路故障，若不滿足連續三個d值大于1，則進入判據2；

判據2、當電網發生振蕩時故障線路的故障判斷量d可靠小于1，無法將正常線路與故障線路區別開，此時增加了故障判據2，定義如下：

當d<1時，先檢測該線路的距離保護振蕩元件是否啟動，如果未啟動，則該線路正常；否則，計算該線路的故障點位置a，如果a∈[0,1]，則判定該線路故障，否則，該線路正常。

2.根據權利要求1所述一種基于正序電流故障分量的輸電線路故障檢測方法，其特征在于：所述給出線路的故障判斷量d的計算式，同時需證明其值大于1，據此設置故障判斷量閾值；

由故障判斷量d的定義，得到故障判斷量的計算式為

由于輸電線路區內故障和區外故障對應的d值有很大的不同，區內故障時，輸電線路的d大于1，區外故障時d小于1，故設置故障判斷量閾值為1，通過比較d值與閾值可識別出線路故障。

3.根據權利要求1所述一種基于正序電流故障分量的輸電線路故障檢測方法，其特征在于：所述在電網發生振蕩時，由電網的拓撲結構，建立求解故障點位置a的方程，加入故障點位置作為輔助判據來判斷線路故障；

輸電線路兩側的“系統等效阻抗”分別為為線路兩側電壓的正序故障分量，對于故障判斷量d的計算式，去掉其兩邊的取模符號，得到線路兩側的正序電流故障分量與線路阻抗、線路兩側的“系統等效阻抗”、故障點位置a之間的方程為求解該方程，可得到故障點位置為

對于正常線路，所求得的故障點位置a大于1，對于故障線路，所求得的a∈[0,1]，此時引入故障點位置a作為判斷故障的附加判據。