[發明專利]一種基于廣域行波側后模擬的復雜電網接地故障定位方法

在審

• 申請號: 202011461624.5
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112526290A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 張元龍;龔輝;馬御棠;潘浩;肖良申;周仿榮
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司紅河供電局
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52;G01R31/58
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

本發明涉及一種基于廣域行波側后模擬的復雜電網接地故障定位方法，屬于電力系統繼電技術領域。該方法根據實際配電網參數建立配電網仿真模型；根據實際現場選線結果確定故障線路，通過在故障線路每間隔長度n設置一個虛擬故障，將得到l/n條模擬故障電壓行波信號，其中，l為故障線路的長度，n為間隔的長度；當得到所有的模擬信號后，利用每一個虛擬故障所得到的模擬信號與實際故障暫態信號進行對比，然后進行分析，確定故障點發生位置。該方法克服了行波幅值產生影響，使模擬故障波形更加接近于真實故障波形，理論和大量仿真表明該方法正確有效，易于推廣應用。

技術領域

本發明屬于電力系統繼電保護技術領域，具體涉及一種基于廣域行波側后模擬的復雜電網接地故障定位方法。

背景技術

隨著行波測距裝置的廣泛運用于電力系統中，在不少網，省、市已經逐步實現行波主站系統的建立。組網前行波測距裝置大都處于孤島運行狀態，行波裝置的組網成功后，將可綜合利用故障發生后全網的行波信息進行故障的分析定位，最大限度的保證行波測距的準確性和可靠性。針對配電網的主站系統與目前已經投入試驗運行階段的主站系統類似，該行波主站平臺接入云南電網內在運行的所有廠家的220kV及以上電壓等級行波測距裝置，以達到行波信息的接收和不同廠家行波裝置數據分析的功能。

目前，電網的線路較短，變電站母線出線較多，線路存在分支，架空線和電纜混合架設。當故障發生后，每一個行波測點感知到得暫態行波信號不僅僅包含著故障信息，還包含著大量的冗余信息。雖然這些冗余信息中存在著一些固定“特征”，如健全線路的末端母線反射波等，但是其更多的是隨著故障線路、故障位置、故障類型的變化而改變的“特征”。由于每次故障的產生原因，發生位置不同，每一個故障都對應著一個獨一無二的波形。

現有技術完全依靠工頻計算的測量阻抗對線路進行故障定位不但需要時間長，而且完全浪費了存在與暫態部分的重要故障信息，同時阻抗法進行故障定位收到過渡電阻的限制，對于高阻接地故障將喪失故障定位的能力。因此如何克服現有技術的不足是目前本技術領域亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種基于廣域行波側后模擬的復雜電網接地故障定位方法，該方法在已知故障線路的前提下，首先建立與該配電網一致的仿真模型，通過在故障線路每間隔距離n設置一個“虛擬故障”，將得到l/n條模擬故障電壓行波信號；當得到所有的模擬信號后，利用每一個“虛擬故障”所得到的模擬信號與故障暫態信號進行對比，以及Pearson分析，選取相似度最高的模擬故障點以及其前后相似度高的模擬故障作為故障的定位區段，確定故障點發生位置，該方法克服了行波幅值產生影響，使模擬故障波形更加接近于真實故障波形。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于廣域行波側后模擬的復雜電網接地故障定位方法，包括如下步驟：

根據實際電網參數建立電網仿真模型；

根據實際現場選線結果確定故障線路，通過在故障線路每間隔長度n設置一個虛擬故障，將得到l/n條模擬故障電壓行波信號，其中，l為故障線路的長度，n為間隔的長度；

當得到所有的模擬信號后，利用每一個虛擬故障所得到的模擬信號與實際故障暫態信號進行對比，然后進行分析，確定故障點發生位置。

進一步，優選的是，n取1000米。

進一步，優選的是，利用每一個虛擬故障所得到的模擬信號與實際故障暫態信號進行對比，設故障信號為A，得到的多個模擬信號為B₁,B₂,…B_l/n,對實際故障暫態信號和模擬信號分別進行相似度分析，相似度最大的模擬信號所在的模擬故障位置即為實際故障發生于該點附近。