專利名稱：同桿雙回線故障精確測(cè)距方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及電力系統(tǒng)輸電線路繼電保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及超高壓同桿雙回線和特高壓同桿雙回線任意故障時(shí)的故障距離的精確測(cè)量(簡(jiǎn)稱故障測(cè)距)。
背景技術(shù)：
同桿雙回線具有高可靠性、占地少、投資省的特點(diǎn)，在高壓輸電系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用。同桿雙回線在運(yùn)行中可能發(fā)生各種短路故障。由于同桿雙回線有6根導(dǎo)線，各種故障組合多達(dá)一百多種，目前還沒有可以在同桿雙回線任意故障時(shí)精確測(cè)量故障距距的方法。超高壓同桿雙回線和特高壓同桿雙回線的導(dǎo)線間距大，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的間距相差很大，因此導(dǎo)線間的互阻抗和互電納相差很大。目前各種同桿雙回線故障測(cè)距方法都假設(shè)導(dǎo)線間的互阻抗和互電納相等，造成目前各種同桿雙回線故障測(cè)距方法在實(shí)際的故障測(cè)距中誤差很大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前各種超高壓同桿雙回線和特高壓同桿雙回線的故障測(cè)距方法不能避免導(dǎo)線間的互阻抗和互電納相差造成的測(cè)距誤差和在任意故障時(shí)實(shí)現(xiàn)故障測(cè)距的問題。 本發(fā)明提供了一種新的超高壓同桿雙回線和特高壓同桿雙回線的故障測(cè)距方法。本方法利用同桿雙回線的故障精確計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)同桿雙回線任意故障的精確測(cè)距。包括以下步驟(1)采集同桿雙回線母線處的各導(dǎo)線的電流、電壓信號(hào)。利用故障前、后的電流采樣值和電壓采樣值用傅里葉算法計(jì)算出故障前和故障后電流的向量、故障前和故障后電壓的向量的實(shí)測(cè)值。(2)用步驟(1)得到的電氣量計(jì)算出同桿雙回線兩側(cè)的系統(tǒng)阻抗矩陣和電勢(shì)。(3)利用估計(jì)的故障點(diǎn)與兩側(cè)母線的距離和各段線路的阻抗矩陣和電納矩陣，采用特征模量分解技術(shù)和傳輸線方程構(gòu)成故障點(diǎn)兩側(cè)的轉(zhuǎn)移矩陣。對(duì)于每段長(zhǎng)度為1的同桿雙回線，用特征模量變換方法將同桿雙回線的6相解耦成6個(gè)相互獨(dú)立的模分量η，Φ，ξ，
α，β，δ。
W11 W12 ST11S'1 ST12Q-1W21 W22 -Q;:…(公式 D公式中S和Q為特征模量分解矩陣，W11、W12、W21和W22為轉(zhuǎn)移矩陣，T11, T12、T21和 T22的矩陣如下
權(quán)利要求
1.一種同桿雙回線故障精確測(cè)距方法，其特征是利用故障前、后的電流采樣值和電壓采樣值用傅里葉算法計(jì)算出故障前和故障后電流的向量的實(shí)測(cè)值，用故障前和故障后電壓的向量；計(jì)算出同桿雙回線兩側(cè)的系統(tǒng)阻抗矩陣和電勢(shì)；用估計(jì)的故障點(diǎn)和兩側(cè)母線的距離和各段線路的阻抗矩陣和電納矩陣，采用特征模量分解技術(shù)和傳輸線方程構(gòu)成故障點(diǎn)兩側(cè)的轉(zhuǎn)移矩陣；選擇故障電阻構(gòu)成故障點(diǎn)的電阻矩陣；解方程計(jì)算出同桿雙回線兩側(cè)的電流向量和兩側(cè)母線的電壓向量的計(jì)算值；計(jì)算各向量計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的誤差平方和；在故障距離和故障電阻取的不同值中與實(shí)際故障距離和故障電阻最接近的故障距離和故障電阻值計(jì)算的誤差平方和最小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同桿雙回線故障精確測(cè)距方法，其特征是采集同桿雙回線母線處的各導(dǎo)線的電流、電壓信號(hào)，利用故障前、后的電流采樣值和電壓采樣值用傅里葉算法計(jì)算出故障前和故障后電流的向量、故障前和故障后電壓的向量的實(shí)測(cè)值；計(jì)算出同桿雙回線兩側(cè)的系統(tǒng)阻抗矩陣和電勢(shì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同桿雙回線故障精確測(cè)距方法，其特征是利用估計(jì)的故障點(diǎn)與兩側(cè)母線的距離和各段線路的阻抗矩陣和電納矩陣，采用特征模量分解技術(shù)和傳輸線方程構(gòu)成故障點(diǎn)兩側(cè)的轉(zhuǎn)移矩陣，對(duì)于每段同桿雙回線，用特征模量變換方法將同桿雙回線的6相解耦成6個(gè)相互獨(dú)立的模分量η，Φ，ξ，α，β，δ ；計(jì)算出各段線路轉(zhuǎn)移矩陣；將各段線路轉(zhuǎn)移矩陣按照從母線到故障點(diǎn)的順序相乘得到故障點(diǎn)到兩側(cè)母線的轉(zhuǎn)移矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同桿雙回線故障精確測(cè)距方法，其特征是選擇故障電阻構(gòu)成故障點(diǎn)的電阻矩陣；解方程得到兩側(cè)母線電壓向量、線路到母線的電流向量的計(jì)算值；計(jì)算兩側(cè)母線電壓向量和線路到母線的電流向量的計(jì)算值與兩側(cè)母線電壓向量和線路到母線的電流向量的實(shí)測(cè)值的誤差平方和。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同桿雙回線故障精確測(cè)距方法，其特征是對(duì)故障距離， 從左側(cè)母線開始至右側(cè)母線，采用0. Ikm的距離間隔；對(duì)故障電阻從10_12Ω至300Ω按0. 1 歐的故障電阻間隔，超過300 Ω則取IO12 Ω，計(jì)算兩側(cè)母線電壓向量和線路到母線的電流向量的計(jì)算值與兩側(cè)母線電壓向量和線路到母線的電流向量的實(shí)測(cè)值的誤差平方和，在故障距離和故障電阻取的不同值計(jì)算的誤差平方和中，與實(shí)際故障距離和實(shí)際故障電阻最接近的故障距離和故障電阻取的值計(jì)算得到的誤差平方和最小。
全文摘要
一種同桿雙回線故障精確測(cè)距方法。為了克服目前同桿雙回線的故障測(cè)距方法不能避免導(dǎo)線間的互阻抗和互電納相差造成的測(cè)距誤差和在任意故障時(shí)實(shí)現(xiàn)故障測(cè)距的問題，采用精確的故障計(jì)算方法1..用傅里葉算法計(jì)算出故障前和故障后電流、電壓向量的實(shí)測(cè)值，2..計(jì)算出兩側(cè)系統(tǒng)阻抗矩陣和電勢(shì)，3.取不同故障距離值，采用特征模量分解方法計(jì)算得到同桿雙回線故障點(diǎn)到母線的轉(zhuǎn)移矩陣，4.取不同故障電阻值構(gòu)成故障點(diǎn)的電阻矩陣，5.解方程得到兩側(cè)母線電壓向量、線路到母線的電流向量計(jì)算值，6.計(jì)算各向量計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的誤差平方和。在故障距離和故障電阻取的不同值中與實(shí)際故障距離和故障電阻最接近的故障距離和故障電阻值步驟6計(jì)算的誤差平方和最小。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102495325SQ20111040000
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者張健康, 李懷強(qiáng), 林軍, 粟小華, 胡勇 申請(qǐng)人:西北電網(wǎng)有限公司