[發(fā)明專利]一種適用于T型輸電線路的故障測距系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811180285.6
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN109470988A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬偉;裘愉濤;侯偉宏;丁冬;徐丹露;張輝;林森;張魁;章瑋明;金公羽;胡晨;向新宇;吳文聯(lián);姚慧;郭正夏;傅繼亮
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司杭州供電公司;國網(wǎng)浙江省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 杭州華鼎知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項(xiàng)軍

本發(fā)明公開了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域中的一種適用于T型輸電線路的故障測距系統(tǒng)及其方法。保護(hù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)讀入模塊、相關(guān)因子計(jì)算模塊、故障穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算模塊和故障測距模塊；保護(hù)方法包括：采集支路長度、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、支路導(dǎo)納矩陣、節(jié)點(diǎn)支路關(guān)聯(lián)矩陣、故障后各支路繼電保護(hù)裝置安裝處測量電流與母線節(jié)點(diǎn)注入電流；計(jì)算T型輸電線路的相關(guān)因子矩陣；計(jì)算T型輸電線路各支路的故障穩(wěn)態(tài)電流；計(jì)算T型輸電線路各支路故障距離百分比，并求取故障點(diǎn)到母線的距離。本發(fā)明不受故障類型、故障位置、過渡電阻和負(fù)荷電流等影響，在線路發(fā)生故障后能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確地故障測距。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于T型輸電線 路的故障測距系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

T型輸電線路具備輸電走廊小、占地面積少、建設(shè)周期短、設(shè)備投資低等優(yōu) 勢，在中壓、高壓和特高壓等各級電網(wǎng)中應(yīng)用日益增多。輸電線路作為電力系 統(tǒng)中最易發(fā)生故障的元件，如何實(shí)現(xiàn)故障后快速、準(zhǔn)確地定位故障點(diǎn)，一方面 對保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義；另一方面，可減輕巡線壓力， 縮短故障恢復(fù)時(shí)間。

目前，針對T型輸電線路的故障測距主要包括行波法與故障分析法。1)行 波法：捕捉故障點(diǎn)產(chǎn)生的暫態(tài)行波，利用其蘊(yùn)含的故障特征來求解故障距離。 2)故障分析法：建立線路故障分析模型，依故障邊界條件構(gòu)造測距方程。行波 測距精度高，但需要專用設(shè)備、技術(shù)較為復(fù)雜；而故障分析法對設(shè)備要求低、 易于實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際電網(wǎng)中應(yīng)用廣泛。

鑒于此，本發(fā)明提出了一種適用于T型輸電線路的故障測距系統(tǒng)及其方法。 首先，通過對故障支路列寫局部節(jié)點(diǎn)電壓方程，推導(dǎo)出T型輸電網(wǎng)絡(luò)的故障穩(wěn) 態(tài)等值網(wǎng)絡(luò)；然后，利用任意兩端母線保護(hù)安裝處的故障穩(wěn)態(tài)電流，建立以故 障位置為未知量的方程；最后，采用疊加原理求取故障穩(wěn)態(tài)電流，實(shí)現(xiàn)故障測 距功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種適用于T型輸電線路的故障測距系統(tǒng)及其方 法，用于解決T型輸電線路的故障測距問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種適用于T型輸電線路 的故障測距系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)讀入模塊、相關(guān)因子計(jì)算模塊、故障穩(wěn)態(tài) 電流計(jì)算模塊和故障測距模塊；

所述的數(shù)據(jù)讀入模塊分別與相關(guān)因子計(jì)算模塊、故障穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算模塊相 連；

所述的相關(guān)因子計(jì)算模塊分別與故障穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算模塊、故障測距模塊相 連；

所述的故障穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算模塊與故障測距模塊相連；

所述數(shù)據(jù)讀入模塊用于獲取支路長度、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、支路導(dǎo)納矩陣、節(jié) 點(diǎn)支路關(guān)聯(lián)矩陣、故障后各支路繼電保護(hù)裝置安裝處測量電流與母線節(jié)點(diǎn)注入 電流，并將采集的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、支路導(dǎo)納矩陣、節(jié)點(diǎn)支路關(guān)聯(lián)矩陣數(shù)據(jù)發(fā)送 至相關(guān)因子計(jì)算模塊，將故障后各支路保護(hù)安裝處測量電流與母線節(jié)點(diǎn)注入電 流數(shù)據(jù)發(fā)送至故障穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算模塊；

所述相關(guān)因子計(jì)算模塊用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、支路導(dǎo)納矩陣、節(jié)點(diǎn)支路 關(guān)聯(lián)矩陣計(jì)算相關(guān)因子矩陣，并將計(jì)算得到的相關(guān)因子矩陣分別發(fā)送至故障穩(wěn) 態(tài)電流計(jì)算模塊、故障測距模塊；

所述故障測距模塊用于根據(jù)故障穩(wěn)態(tài)電流與相關(guān)因子矩陣進(jìn)行故障測距。

一種適用于T型輸電線路的故障測距方法，所述方法包括：

步驟1：采集數(shù)據(jù)，包括支路長度、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、支路導(dǎo)納矩陣、節(jié)點(diǎn)支 路關(guān)聯(lián)矩陣、故障后各支路繼電保護(hù)裝置安裝處測量電流與母線節(jié)點(diǎn)注入電流；

步驟2：根據(jù)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、支路導(dǎo)納矩陣、節(jié)點(diǎn)支路關(guān)聯(lián)矩陣，計(jì)算相關(guān) 因子矩陣；

步驟3：根據(jù)相關(guān)因子矩陣、故障后各支路繼電保護(hù)裝置安裝處測量電流與 母線節(jié)點(diǎn)注入電流，計(jì)算故障穩(wěn)態(tài)電流；

步驟4：根據(jù)相關(guān)因子矩陣與故障穩(wěn)態(tài)電流，進(jìn)行故障測距。