[發明專利]一種高壓雙端線路故障定位方法、裝置和電子設備

在審

• 申請號: 202211725819.5
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115932479A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 崔運海;劉大鵬;吳奎忠;郭振華;劉文斌
• 申請（專利權）人: 國網吉林省電力有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 王鑫

本發明公開了一種高壓雙端線路故障定位方法、裝置和電子設備，方法包括：當發生故障時，通過線路兩側的繼電保護裝置獲取錄波信息；在線路上預設若干候選故障點；以線路兩側的繼電保護裝置分別為起點，基于錄波信息從兩個方向計算各個候選故障點的故障點零序電壓；對每個候選故障點對應的一組故障點零序電壓計算差值，得到多個電壓差值；基于多個電壓差值中最小值對應的候選故障點確定真實故障位置。本發明提供的技術方案，提高了高壓長距離輸電線路故障點的定位準確度。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，具體涉及一種高壓雙端線路故障定位方法、裝置和電子設備。

背景技術

高壓長距離輸電線路在電力系統中占有重要地位，在線路發生故障時，第一時間準確找到故障點，排除線路故障，不僅對電力系統的發展有重要意義，更對整個電網的安全穩定和經濟運行具有十分重要的現實意義。

目前，故障測距方法主要分為兩大類，一類是暫態行波的方法，另外一類是工頻量測距法。其中，行波測距法是根據傳輸線路中波傳播的方向性和折射反射特性實現的故障定位方法，當高壓輸電線路發生故障的時候，沿著輸電線路會產生在故障點和其他阻抗不連續點發生折射的故障行波，行波測距的原理即利用故障行波在阻抗連續點的傳播速度和傳輸過程所需要的時間來計算故障距離。工頻量測距法對采樣頻率的要求不高，在現有的保護裝置或者錄波器當中能夠滿足其要求，具有較大的工程應用價值。工頻量測距法是利用測量到的電氣量，通過對故障現象的分析并根據線路發生故障時候的故障特征構造測距方程進行故障測距。在線路參數已經知道的前提下，基于線路兩端的電壓和電流參數均建立關于故障距離的函數，因此，工頻量法的本質是短路電壓電流計算的一種逆運算。

上述兩種方法中，行波測距法需要提供行波的發射和接收設備，往往行波測距設備的單套價格在50萬左右，由于硬件成本過高，在系統中應用較少。工頻量測距法，在線路首端或末端的繼電保護裝置中應用，從單端進行計算，計算母線到故障點的伏安特性，得到接地阻抗的數值，該數值包含了兩部分內容，一部分內容是母線到故障點的阻抗值，另一部分是故障點對地阻抗值(過渡電阻)。如果對地阻抗值不為零，就會造成計算得到的故障點位置比實際的位置要遠，從而受參數時變、過渡電阻影響導致定位精度較差。

針對上述問題，專利文件CN115356585A提出了一種將行波測距法和工頻量測距法混合的雙端故障定位方法，該方法還是以行波測距法為主，分別從線路兩端對故障點進行行波測距，當無法計算得到架空線路故障測距結果時，則切換為工頻測量法對線路進行工頻雙端測距。工頻雙端測距的具體步驟為：先分為兩次計算電纜線路兩側的零序電壓，并分別判斷兩側的零序電壓是否均小于設定電壓閾值，如果均小于設定電壓閾值，則利用上面計算的兩個零序電壓分別從線路兩端執行兩次工頻測距法，然后計算出故障點的位置。

一方面，文件CN115356585A提出的方法依然存在行波測距法成本較高的問題。另一方面，上述雙端工頻測距法本質還是單端測距，只不過從線路兩端通過工頻測量法分別計算了兩次距離，如果兩次距離不一樣，則該方法無解，CN115356585A在無解的情況下又利用兩側行波測距裝置的行波錄波數據，離線進行行波雙端測距及行波單端測距，以離線計算獲得的線路故障測距結果作為行波測距裝置的輸出，從而CN115356585A提出的方法不僅沒有解決工頻測距時對地阻抗值不為零的影響，還在工頻測距無解的情況下依然使用成本較高的行波測距。

因此，亟需一種準確性更好的故障點定位方法。

發明內容

有鑒于此，本發明實施方式提供了一種高壓雙端線路故障定位方法、裝置和電子設備，從而提高了高壓長距離輸電線路故障點的定位準確度。