[發(fā)明專利]一種基于Bergeron線路模型的特高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910654426.1
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110568308B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 束洪春;龍立阿;田鑫萃;王璇;袁小兵
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于Bergeron線路模型的特高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法，其特征在于：首先讀取位于輸電線路M端和N端的高速采集裝置測得的電壓和電流數(shù)據(jù)；其次基于Bergeron線路模型由M端電壓、電流推算出N端電流；用推算出的N端電流和實測的N端電流在故障后半線長窗內(nèi)，求電流積分值的差值，若其差值小于整定值則為區(qū)外故障，若其差值大于或等于整定值，則初判為區(qū)內(nèi)故障；再用計算得到的線路中點處以及線長3/4處的數(shù)值，進一步判斷是否為區(qū)內(nèi)故障；

具體步驟：

Step1：讀取故障時直流輸電線路M端和N端的電流、電壓行波數(shù)據(jù)；

Step2：基于Bergeron線路模型，根據(jù)式(1)由M端獲取的數(shù)據(jù)推算出N端電流；

通過式(1)、(2)可分別由M端數(shù)據(jù)和N端數(shù)據(jù)推算出沿線電流分布，式中：I_Mf,s(x,t)和I_Nf,s(x,t)表示由M端數(shù)據(jù)和N端數(shù)據(jù)推算出的距離M端x處t時刻的電流值，x表示距離M端的距離，t表示任意時刻，Z_c,s表示輸電線路的波阻抗，r_s表示單位長度上的線路電阻，v_s表示行波波速，l表示輸電線路總長度；

和表示時刻M端檢測到的電壓和電流；

u_M,s(t)和i_M,s(t)分別表示t時刻M端檢測到的電壓和電流；

和表示時刻M端檢測到的電壓和電流；

和表示時刻N端檢測到的電壓和電流；

u_N,s(t)和i_N,s(t)分別表示t時刻N端檢測到的電壓和電流；

和表示時刻N端檢測到的電壓和電流；

Step3：將Step2中推算出的N端電流與N端檢測到的實際電流選取故障后半線長時窗內(nèi)積分并相減，若差值小于整定值，則判斷為區(qū)外故障；若差值大于或等于整定值則初步判定為區(qū)內(nèi)故障，并轉(zhuǎn)入第四步作進一步判定，判據(jù)如下：

若

若

Step4：基于Bergeron線路模型，由M端獲取的數(shù)據(jù)推算出線路中點處電流與由N端獲取數(shù)據(jù)推算出線路中點處的電流在故障后半線長時窗內(nèi)積分并相減，若差值小于整定值，則判斷為區(qū)內(nèi)故障；若差值大于等于整定值，則判斷為遠距離高阻故障，轉(zhuǎn)入第五步作進一步判定，故障時刻中點處的電流分別用式(1)、(2)推算可得，判據(jù)如下：

若

若

Step5：基于Bergeron線路模型，由M端獲取的數(shù)據(jù)推算出線長3/4處的電流與由N端獲取數(shù)據(jù)推算出線長1/4處的電流在故障后半線長時窗內(nèi)積分并相減，若差值小于整定值，則判斷為區(qū)內(nèi)故障；若差值大于等于整定值，則判定失效，故障時刻距離M端3/4線長處的電流分別用式(1)、(2)推算可得，判據(jù)如下：

若

若

上述(3)～(8)式中，t₀為故障發(fā)生時刻，Δt為時積分時窗，I_M,l,s(t)為由M推算出的N端電流，I_N(t)為N端檢測到的電流，ΔI_1set為整定值，ΔI_1set＝2；I_M,l/2,s(t)為由M推算出的線路中點處的電流，I_N,l/2,s(t)為N推算出的線路中點處的電流，ΔI_2set為整定值，ΔI_2set＝0.4，I_M,3l/4,s(t)為由M推算出的線長3/4處的電流，I_N,l/4,s(t)為N推算出的線長1/4處處的電流，ΔI_3set為整定值，ΔI_3set＝10。