專利名稱：用于智能電網(wǎng)輸電線路的故障測距方法和故障測距模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于智能電網(wǎng)輸電線路的故障測距方法。
背景技術：
目前智能電網(wǎng)變電站分為過程層、間隔層及站控層，一次系統(tǒng)各間隔的電壓、電流二次采樣值通過過程層網(wǎng)絡傳輸至客戶端，傳輸規(guī)約為IEC61850-9-2SV報文協(xié)議。任何線路保護裝置除本間隔電流采樣值外還能夠獲取其他間隔的電流采樣值及母線電壓采樣值。輸電線路保護越來越多地采用基于光纖通道的縱聯(lián)差動保護或縱聯(lián)距離保護，輸電線路任一端保護裝置均能夠實時獲取線路對側的電壓、電流采樣值。目前隨著土地資源越來越稀缺，輸電走廊更多地同桿并架雙回輸電線路，當輸電線路上發(fā)生接地故障時受雙回線的零序互感影響，很難準確計算出故障點具體位置。另外當發(fā)生雙回線跨線故障時，受目前故障測距原理所限也很難計算出準確的故障點位置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于智能電網(wǎng)輸電線路的故障測距方法和故障測距模塊，用以解決目前故障測距原理所限也很難計算出準確的故障點位置的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
一種用于智能電網(wǎng)輸電線路的故障測距方法，步驟如下:I)對于輸電線路兩側的保護，任一側的保護動作跳閘之后，采集兩側的電壓和電流；記其中一側保護與故障點距離為L，該側為本側，另一側為對側，線路長度為Lsrt ；2)分別計算兩側的電壓采樣值和合成電流采樣值，每側的電壓采樣值取該側母線PT電壓采樣值，每側合成電流采樣值為該側的本線路與相鄰線路的電流瞬時值之和；3)利用步驟2)得到的兩側的電壓采樣值和合成電流采樣值，計算本側電壓向量值 ηι、電流向量值im，對側的電壓向量值IX、電流向量值 η，代入故障點電壓模值計算方程
權利要求
1.一種用于智能電網(wǎng)輸電線路的故障測距方法，其特征在于，步驟如下: 1)對于輸電線路兩側的保護，任一側的保護動作跳閘之后，采集兩側的電壓和電流；記其中一側保護與故障點距離為L，該側為本側，另一側為對側，線路長度為Lsrt ； 2)分別計算兩側的電壓采樣值和合成電流采樣值，每側的電壓采樣值取該側母線PT電壓采樣值，每側合成電流采樣值為該側的本線路與相鄰線路的電流瞬時值之和； 3)利用步驟2)得到的兩側的電壓采樣值和合成電流采樣值，計算本側電壓向量值Um、電流向量值i, *對側的電壓向量值次、電流向量值i 代入故障點電壓模值計算方程Kr I = Iun1-1in^ 2 X Li|Λ丨|Λ t./τ τχ|方程中和為一側電壓和電流向量值，和為另一側電壓Unf = Un-1n>cZxCLcl-L) IΛ II* Iχτι和電流向量值。 為線路正序阻抗；令IufflfI與|Umf|相等，解算故障點距離本側保護的長度L0
2.根據(jù)權利要求1所述的故障測距方法，其特征在于，任一側的保護動作跳閘之后，兩側均開始進行測距；對于其中一側，首先計算本側的電壓采樣值和合成電流采樣值，然后將得到的本側的電壓采樣值和合成電流采樣值傳輸至線路對側，并且接收對側的電壓采樣值和合成電流采樣值。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的故障測距方法，其特征在于，所述合成電流采樣值記為ia> ib> ic:ia=iai+ia2 ib=ibi+ib2 ial、iM、Li 分別為本線路 A 相、B 相、C 相電流瞬時采樣值，ia2、ib2、ic2分別為相鄰線路A相、B相、C相電流瞬時采樣值。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的故障測距方法，其特征在于，當線路發(fā)生不對稱故障時，Um^Pim ’ 和1 為負序電壓工頻向量和負序電流工頻向量;當線路發(fā)生對稱故障時,!^和 β UJPinS正序電壓變化量向量和電流為正序電流變化量向量。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的故障測距方法，其特征在于，步驟I)中，所述任一側的保護動作跳閘之后是故障發(fā)生后20ms后并且任一側保護裝置發(fā)出跳閘命令時。
6.實施如權利要求1所述故障測距方法的故障測距模塊，其特征在于，包括: 采集單元:對于輸電線路兩側的保護，任一側的保護動作跳閘之后對故障兩側的電壓和電流進行采集；記其中一側保護與故障點距離為L，該側為本側，另一側為對側，線路長度為Lset ；轉換單元:分別計算兩側的電壓采樣值和合成電流采樣值，每側的電壓采樣值取該側母線PT電壓采樣值，每側合成電流采樣值為該側的本線路與相鄰線路的電流瞬時值之和；解算單元:利用兩側的電壓采樣值和合成電流采樣值，計算本側電壓向量值Ijnt、電流向量值im，對側的電壓向量值11 、電流向量值in，代入故障點電壓模值計算方程IuinfI=Iu111^illlXZKLl■f - rT 方程中和為一側電壓和電流向量值，和為另一側電壓U A = U —I xZx(L -DI -T i., 備 '* Iw m xmkjTI An和電流向量值。 為線路正序阻抗;令IufflfI與|umf|相等，解算故障點距離本側保護的長度L0
7.根據(jù)權利要求6所述的故障測距模塊，其特征在于，所述采集單元還包括通訊接口，用于發(fā)送故障兩側中其中一側的電壓米樣值和合成電流米樣值，接收另一側的電壓米樣值和合成電流采樣值。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的故障測距模塊，其特征在于，所述合成電流采樣值記為ia> ib> ic:ia=iai+ia2 ib=ibi+ib2 ic=ici+ic2 ial、iM、Li 分別為本線路 A 相、B 相、C 相電流瞬時采樣值，ia2、ib2、ic2分別為相鄰線路A相、B相、C相電流瞬時采樣值。
9.根據(jù)權利要求6或7所述的故障測距模塊，其特征在于，當線路發(fā)生不對稱故障時，， Β和in為負序電壓工頻向量和負序電流工頻向量；當線路發(fā)生對稱故障時，(Jjuim，CJjpinS正序電壓變化量向量和電流為正序電流變化量向量。
10.根據(jù)權利要求6或7所述的故障測距模塊，其特征在于，采集單元中，所述任一側的保護動作跳閘之后 是故障發(fā)生后20ms后并且任一側保護裝置發(fā)出跳閘命令時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于智能電網(wǎng)輸電線路的故障測距方法和故障測距模塊，將雙回線路視為單回線路進行測距，雙回線上任何故障其測距均采用雙回線路的電流采樣值和母線電壓采樣值進行測距計算。本發(fā)明中故障點電壓推導方程采用負序模量和變化量正序模量，能夠有效地消除輸電線路零序回路參數(shù)不準確對測距精度的影響。
文檔編號G01R31/08GK103076541SQ20121058659
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者余銳, 王偉, 王利平, 朱小紅, 陳愚, 倪傳坤, 馬儀成, 樊占峰, 李寶偉 申請人:四川電力調度控制中心, 許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 山西省電力公司