[發明專利]一種基于ABCD參數的傳輸線網絡故障定位方法

在審

• 申請號: 202110581942.3
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN115389859A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 劉欣;劉旺;牛勝鎖
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）;保定友源電力科技有限公司
• 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

本發明提供了一種基于ABCD參數的傳輸線網絡故障定位方法，包括以下步驟：S1、利用ABCD參數推導傳輸線網絡長度估計解析公式；S2、利用長度估計解析公式制定故障定位策略；S3、根據故障定位策略選擇測試端口測量待測網絡的ABCD參數；S4、將測得的ABCD參數代入長度估計解析公式獲得故障位置。本發明提出的傳輸線網絡故障定位方法簡單有效，定位精度與終端負載、故障阻抗無關，而且，不受傳輸線特性阻抗限制，可用于含不同特性阻抗分支的傳輸線網絡的故障定位，具有較強的通用性。

技術領域

本發明用于傳輸線網絡技術領域，尤其可實現傳輸線網絡的分支長度測量和故障定位。

背景技術

傳輸線是信息傳輸與能量分配的重要載體，在電力系統、通信、交通等諸多領域廣泛應用。傳輸線狀態的檢測對保障系統安全運行具有極其重要的作用。

現有的故障定位方法可分為三類。第一類是阻抗法，其主要原理是利用線路電壓和電流的工頻分量來定位故障，阻抗法相對簡單，且測量成本較低，但是準確性不高，定位精度會受到故障阻抗以及線路運行方式的影響；第二類是行波法，根據行波的到達時間差和速度來確定故障位置。行波法不受線路結構、介電常數等參數變化的影響，能較為準確地找到故障點的位置。但是，行波法在應用時必須與寬頻段的頻率測量設備相結合，因此，該方法成本較高，且對接近線路終端的故障檢測精度較低；第三類是時間反演法，利用波動方程在時間上的可逆性分析故障引起的電磁暫態過程，在線路的單端或多端記錄由故障反射的信號，將這些信號時間反演后從相應的端口注入網絡，觀測線路沿線信號能量，能量最大值所對應的位置即為故障點的位置。這種方法的準確性較高，但它的缺點是在每次測試前都需要建立與真實網絡相對應的仿真模型,這在實際應用中是較為不便的。

發明內容

鑒于現有故障定位方法的缺點，本發明的目的在于提供一種基于ABCD參數的傳輸線網絡故障定位方法，快速準確且低成本的解決傳輸線網絡故障定位問題。

本發明的技術方案是：一種基于ABCD參數的傳輸線網絡故障定位方法，包括以下步驟：

S1、利用ABCD參數推導傳輸線網絡長度估計解析公式；

S2、利用長度估計解析公式制定故障定位策略；

S3、根據故障定位策略選擇測試端口測量待測網絡的ABCD參數；

S4、將測得的ABCD參數代入長度估計解析公式獲得故障位置。

優選的，所述步驟S1包括以下步驟：

S11、取①、②端口作為測試端口，利用網絡的ABCD參數推導兩端支路長度估計公式；

S12、取①、③端口作為測試端口，利用網絡的ABCD參數推導中間支路長度估計公式。

優選的，所述步驟S2包括以下步驟：

S21、規定組別；

S22、利用長度估計解析公式確定故障組別；

S23、利用長度估計解析公式確定故障具體位置。

優選的，所述步驟S11的推導方法為：

S111、計算

式中，Z_c1與Z_c2分別為線路l₁和l₂的特性阻抗，Y_c1與Y_c2分別為線路l₁和l₂的特性導納，γ₁與γ₂分別為線路l₁和l₂的傳播常數，A、B、C、D為網絡的ABCD參數；

S112、得到長度估計公式：