[發(fā)明專利]基于雙端線路電氣量信息的故障分析方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011437058.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN112485601B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉暢;周波;王彪;范成圍;魏巍;徐琳;李鑫;史華勃;王永燦;王曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 成都行之專利代理有限公司 51220
• 代理人: 李朝虎

本發(fā)明公開了基于雙端線路電氣量信息的故障分析方法和系統(tǒng)，涉及雙端線路故障分析領(lǐng)域，解決了輸電線路故障過程中缺乏故障定位結(jié)果時(shí)過渡電阻難以準(zhǔn)確計(jì)算的問題，本發(fā)明包括所述相量分析模塊用于將正序、負(fù)序和零序分量、相電壓和相電流的相量計(jì)算，并將結(jié)果發(fā)送至所述過渡電阻計(jì)算和故障測距模塊，后所述過渡電阻計(jì)算和故障測距模塊計(jì)算過渡電阻和故障距離。本發(fā)明提出了過渡電阻和故障距離的計(jì)算方法，對(duì)于了解線路故障成因、及時(shí)找到故障點(diǎn)快速恢復(fù)供電和采取預(yù)防性控制措施提供依據(jù)，對(duì)于事后故障反演、校核計(jì)算方法的準(zhǔn)確性提供了分析依據(jù)為提供支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙端輸電線路故障分析領(lǐng)域，具體涉及基于雙端線路電氣量信息的故障分析方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

輸電線路是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸送電等的基本設(shè)備，在電力系統(tǒng)中占有非常重要的地位，輸電線路接地短路故障較為常見，對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性造成較大的威脅。其中，架空線路由于其導(dǎo)線大多裸露，受雷擊、山火、樹障等因素影響發(fā)生故障的概率更高。近年來，山火的頻發(fā)爆發(fā)引發(fā)了對(duì)輸電線路故障形態(tài)和故障特征的關(guān)注。通過線路兩側(cè)電氣量信息，計(jì)算故障距離和過渡電阻，對(duì)于了解線路故障成因、及時(shí)找到故障點(diǎn)快速恢復(fù)供電和采取預(yù)防性控制措施均有重要意義。此外，準(zhǔn)確計(jì)算故站點(diǎn)位置和過渡電阻，對(duì)于事后故障反演、校核計(jì)算方法的準(zhǔn)確性提供了分析依據(jù)。

現(xiàn)有的保護(hù)及故障測距裝置僅能得到故障點(diǎn)信息，大多未涉及過渡電阻的準(zhǔn)確計(jì)算，研究重點(diǎn)在于保護(hù)在存在過渡電阻的情況下，保障保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性，及不拒動(dòng)、不誤動(dòng)。中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司、國電南瑞科技股份有限公司等人提出了基于錄波數(shù)據(jù)的過渡電阻計(jì)算方法，其本質(zhì)是通過保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的各序電壓降落推算故障點(diǎn)的相電壓和流過過渡電阻的零序電流值計(jì)算過渡電阻值，但是這種方法嚴(yán)重依賴于保護(hù)故障測距的結(jié)果和精度，在故障距離未知的狀態(tài)無無法對(duì)過渡電阻進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：實(shí)際故障發(fā)生時(shí)，故障距離不明確的狀況下，過渡電阻計(jì)算缺乏有效的方法，本發(fā)明提供了解決上述問題的基于雙端線路電氣量信息的故障分析系統(tǒng)、方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，基于雙端線路電氣量信息的故障分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)讀入模塊、相量計(jì)算模塊、過渡電阻計(jì)算和故障測距模塊、結(jié)果輸出和展示模塊；

所述數(shù)據(jù)讀入模塊分別與相量計(jì)算模塊、過渡電阻計(jì)算和故障測距模塊相連，所述的相量計(jì)算模塊與過渡電阻計(jì)算和故障測距模塊相連；所述的過渡電阻計(jì)算和故障測距模塊和結(jié)果輸出和展示模塊相連；

所述數(shù)據(jù)讀入模塊用于采集線路兩端的三相電流瞬時(shí)值、三相電壓瞬時(shí)值、線路單位阻抗、線路長度、電容電流值等，并將線路兩端的電流以及電壓發(fā)送至相量計(jì)算模塊，將線路阻抗、線路對(duì)地電容以及線路長度發(fā)送至過渡電阻計(jì)算和故障測距模塊；

所述相量分析模塊用于根據(jù)線路兩端的電流、電流瞬時(shí)值錄波數(shù)據(jù)計(jì)算的系統(tǒng)正序、負(fù)序和零序分量，用相量形式表達(dá)，并將正序、負(fù)序和零序分量、相電壓和相電流以相量形式發(fā)送至所述過渡電阻計(jì)算和故障測距模塊；

所述過渡電阻計(jì)算和故障測距模塊用于根據(jù)線路兩端電壓、電流相量信息計(jì)算過渡電阻和故障距離，并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送結(jié)果輸出和展示模塊；

所述結(jié)果輸出和展示模塊用于對(duì)故障結(jié)果進(jìn)行展示，幫助現(xiàn)場人員快速定位故障，掌握故障類型。

基于雙端線路電氣量信息的故障分析方法，基于上述系統(tǒng)，方法步驟如下：

步驟1：采集線路兩端的電流、電壓、線路序阻抗和線路對(duì)地序電容、線路長度等信息；

步驟2：相電壓、相電流相量提取，電流序分量相量提取；

步驟3：計(jì)算過渡電阻值。