[发明专利]相量与零序量结合实现输电线路双端测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，更具体地涉及电力系统故障测距的方法，是利用线路两端的相电流和电压及零序电流和零序电压，线路本身的分布参数判断输电线路故障位置的方法。

背景技术

输电线路是电力系统发电、输送电等的基本设备，在电力系统中占有非常重要的地位。输电线路故障时，若能快速准确的进行故障定位，不仅有助于及时修复故障线路，保证电力系统可靠供电，而且对电力系统的安全稳定和经济运行都十分重要。

目前，输电线路故障测距的方法可分为单端测距和双端测距两种方法。利用单端量测距方法不受线路通道条件的限制，但受到太多因素的影响而导致测距不准确，比如过渡电阻对前者的影响就很难消除，而且线路模型是采用集中参数模型，测距算法从原理上很难达到高精确度。

目前，双端测距算法可以分为基于集中参数模型的测距算法和基于分布参数模型的测距算法。基于集中参数模型的算法又可以分为考虑分布电容和不考虑分布电容两种。从原理上来讲，采用分布参数模型要比采用集中参数模型更加精确，特别是对于高压长线路。带来的问题是方程的求解比较复杂，计算量大，对于某些迭代式的算法而言，还存在求解双曲函数的问题，计算结果极有可能发散，从而导致测距失败。采用集中参数的算法当中，考虑分布电容显然要比不考虑分布电容精确，对于短线，可以忽略分布电容的影响，但对于中长线路，不考虑分布电容会带来较大的误差。

发明内容

对于特高压长线路，由于线路分布电容电流的影响已经不能忽略，因此，传统的以集中参数为依据，在线路首端利用单端量进行故障测距的算法已不能满足现有电力系统对故障定位的要求，因此，需要一种新的，简单的双端故障测距元件，在现有条件下实现更加准确的双端测距算法，以满足电力系统的需求。

本发明的技术方案如下：

首先利用现有同步算法将两端电流和电压调整到同步，

线路保护装置对互感器的电压电流波形采样得到电压电流瞬时值；

通过傅氏算法求出三相电流和电压的相量形式；

通过变换由两侧三相电流和电压计算出两侧m，n的零序电流I_m0、I_n0、零序电压U_m0、U_n0；零序分量的通用计算公式如下：

I₀＝(I_a+I_b+I_c)/3；

U₀＝(U_a+U_b+U_c)/3；

式中：I₀，U₀为所得零序电流和零序电压，I_a，I_b，I_c，U_a，U_b，U_c，为经过傅氏滤波所得三相电流和三相电压；

再根据系统故障情况利用相电流和电压，结合故障时得零序电流和零序电压进行测距；