利用零序分量實現(xiàn)輸電線路雙端故障測距方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用零序分量實現(xiàn)輸電線路雙端故障測距方法。本發(fā)明方法首先測量輸電線路兩端的零序電壓、零序電流，以固定步長遞增，依次利用輸電線路兩端的零序電壓、零序電流計算輸電線路上每一點(diǎn)相位函數(shù)，直至輸電線路全長；選取輸電線路上某一點(diǎn)的相位函數(shù)落在（?90°，90°）范圍內(nèi)，同時其相鄰下一個點(diǎn)的相位函數(shù)落在（90°，270°）范圍內(nèi)，則這兩個點(diǎn)的中間位置即為輸電線路故障點(diǎn)。本發(fā)明方法的測量精度同時不受分布電容電流、過渡電阻、電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和負(fù)荷電流影響，具有很高測距精度。
【專利說明】
利用零序分量實現(xiàn)輸電線路雙端故障測距方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種利用零序分量實現(xiàn) 輸電線路雙端故障測距方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 故障測距方法根據(jù)使用的數(shù)據(jù)來源可分為單端測距方法和雙端測距方法。單端測 距方法的測距精度受過渡電阻影響嚴(yán)重，過渡電阻較大時，單端故障測距結(jié)果常常超出線 路全長或無測距結(jié)果，無法提供準(zhǔn)確有效的故障位置信息，導(dǎo)致故障巡線困難，無法適應(yīng)日 益復(fù)雜的電網(wǎng)運(yùn)行方式。輸電線路雙端故障測距方法由于可使用的故障量信息多，故障測 距結(jié)果比單端故障測距結(jié)果準(zhǔn)確度要高，在現(xiàn)場獲得應(yīng)用。
[0003] 由于受過渡電阻影響，輸電線路高阻短路故障時，傳統(tǒng)雙端故障測距方法測距結(jié) 果雖不會超出線路全長或無測距結(jié)果，但故障測距結(jié)果與實際故障距離存在較大誤差，無 法提供準(zhǔn)確故障位置信息，導(dǎo)致故障巡線困難，不利于線路故障快速排除和線路供電快速 恢復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種測量精度高的利用零序分 量實現(xiàn)輸電線路雙端故障測距方法。
[0005] 為完成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 利用零序分量實現(xiàn)輸電線路雙端故障測距方法，其要點(diǎn)在于，包括如下依序步驟： [0007] (1)保護(hù)裝置測量輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的零序電壓。、零序電流，測 量輸電線路在η變電站保護(hù)安裝處的零序電壓^。、零序電流之 0;其中，輸電線路連接m變電 站和η變電站；
[0008] (2)保護(hù)裝置選取故障距離初始值為lx，利用輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的零序 電壓零序電流'計算輸電線路上距保護(hù)安裝處的ι χ點(diǎn)的零序電壓(,ΛΜ從)； 其中，γ 0為輸電線路零序傳播系數(shù);ζ。。為輸電線路零序波阻抗;ch(.)為雙曲余弦函數(shù);sh (·)為雙曲正弦函數(shù)；
[0009] (3)保護(hù)裝置利用輸電線路在η變電站保護(hù)安裝處的零序電壓?>Β?、零序電流匕計 算輸電線路上距保護(hù)安裝處的ι χ點(diǎn)的零序電壓-/λ ))-4zri#(以/_ -ij ;其中， 為輸電線路全長；
[0010] (4)保護(hù)裝置計算輸電線路上距保護(hù)安裝處的lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ):
[0011]
[0012] (5)故障距離初始值lx以固定步長Δ1遞增，返回步驟(2)，依次計算輸電線路上距 保護(hù)安裝處的每一lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ)，直至輸電線路全長；其中，Δ1為固定步長，取 0.001倍的輸電線路全長；
[0013] ⑷保護(hù)裝置選取輸電線路上某一lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ)落在(-90°，90°)范圍內(nèi)， 同時其相鄰下一個lx+A 1點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ+Δ 1)落在(90°，270°)范圍內(nèi)，則這兩個點(diǎn)的中 間位置即為輸電線路故障點(diǎn);其中，
[0014]
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有下列積極成果：
[0016] 本發(fā)明方法首先測量輸電線路兩端的零序電壓、零序電流，以固定步長遞增，依次 利用輸電線路兩端的零序電壓、零序電流計算輸電線路上每一 lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ)，直至 輸電線路全長;選取輸電線路上某一lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1 Χ)落在(-90°，90°)范圍內(nèi)，同時其 相鄰下一個lx+A 1點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ+A 1)落在(90°，270°)范圍內(nèi)，則這兩個點(diǎn)的中間位置 即為輸電線路故障點(diǎn)。本發(fā)明方法的測量精度同時不受分布電容電流、過渡電阻、電力系統(tǒng) 運(yùn)行方式和負(fù)荷電流影響，具有很高測距精度。
【附圖說明】
[0017] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明的線路輸電系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面根據(jù)說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)表述。
[0019] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明的線路輸電系統(tǒng)示意圖。圖1中CVT為電壓互感器、CT為電流互感 器。保護(hù)裝置測量輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的零序電壓t^。、零序電流，測量輸電 線路在η變電站保護(hù)安裝處的零序電壓、零序電流之e;其中，輸電線路連接m變電站和η變 電站。
[0020] 保護(hù)裝置選取故障距離初始值為lx，利用輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的零序電 壓、零序電流欠。計算輸電線路上距保護(hù)安裝處的l x點(diǎn)的零序電壓。
[0021] 保護(hù)裝置利用輸電線路在η變電站保護(hù)安裝處的零序電壓?"。、零序電流之。計算輸 電線路上距保護(hù)安裝處的lx點(diǎn)的零序電壓?,,#(4/,,,,,-/,))-/,,7.,4(/,其中，γ 〇為 輸電線路零序傳播系數(shù);Ζ。。為輸電線路零序波阻抗;ch(.)為雙曲余弦函數(shù);sh(.)為雙曲正 弦函數(shù);為輸電線路全長；
[0022] 保護(hù)裝置計算輸電線路上距保護(hù)安裝處的lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ):
[0023]
[0024] 故障距離初始值lx以固定步長Δ1遞增，反復(fù)利用公式（1)，依次計算輸電線路上 距保護(hù)安裝處的每一lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ)，直至輸電線路全長;其中，Δ1為固定步長，取 0.001倍的輸電線路全長。
[0025] 保護(hù)裝置選取輸電線路上某一lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ)落在(-90°，90°)范圍內(nèi)，同時 其相鄰下一個lx+A 1點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ+A 1)落在(90°，270°)范圍內(nèi)，則這兩個點(diǎn)的中間位 置即為輸電線路故障點(diǎn);其中，
[0026]
[0027] 本發(fā)明方法的測量精度同時不受分布電容電流、過渡電阻、電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和 負(fù)荷電流影響，具有很高測距精度。
[0028] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳具體實施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.利用零序分量實現(xiàn)輸電線路雙端故障測距方法，其特征在于，包括如下依序步驟： (1) 保護(hù)裝置測量輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的零序電壓零序電流之,。，測量輸 電線路在η變電站保護(hù)安裝處的零序電壓?η()、零序電流& ;其中，輸電線路連接m變電站和η 變電站； (2) 保護(hù)裝置選取故障距離初始值為lx，利用輸電線路在m變電站保護(hù)安裝處的零序電壓 。、零序電流之,。計算輸電線路上距保護(hù)安裝處的l x點(diǎn)的零序電B其中，γ 0為輸電線路零序傳播系數(shù);Zd為輸電線路零序波阻抗;ch(.)為雙曲余弦函數(shù);sh (·)為雙曲正弦函數(shù)；(3) 保護(hù)裝置利用輸電線路在η變電站保護(hù)安裝處的零序電壓零序電流卄算輸 電線路上距保護(hù)安裝處的lx點(diǎn)的零序電丨 車中，1_為 輸電線路全長； (4) 保護(hù)裝置計算輸電線路上距保護(hù)安裝處的lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ):(5) 故障距離初始值lx以固定步長Δ1遞增，返回步驟(2)，依次計算輸電線路上距保護(hù) 安裝處的每一l x點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ)，直至輸電線路全長;其中，Δ1為固定步長，取0.001倍 的輸電線路全長； (6) 保護(hù)裝置選取輸電線路上某一lx點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ)落在(-90°，90°)范圍內(nèi)，同時 其相鄰下一個l x+A 1點(diǎn)的相位函數(shù)Θ(1Χ+A 1)落在(90°，270°)范圍內(nèi)，則這兩個點(diǎn)的中間位 置即為輸電線路故障點(diǎn);其中，
【文檔編號】G01R31/08GK105866622SQ201610190431
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】蔡方偉, 姚志涵, 陳敏
【申請人】國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司莆田供電公司