[发明专利]基于行波时差的故障行波网络定位方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及一种基于行波时差的故障行波网络定位方法。

背景技术

自1993年全球定位系统GPS技术全面民用化以来，其高精度时钟功能使故障行波定位技术取得了很大进展，并逐渐进入实用化阶段。长期以来，国内外学者研究了很多行波定位算法，也研制了行波定位装置，但一般基于单条输电线路进行单端或双端定位，当定位装置失灵或出现故障时，可靠性得不到保证，而且单台定位装置记录时间的误差也会使定位的准确度降低，基于单条线路的故障定位已经无法满足电网运行的要求。随着电力系统通信技术的发展，构建故障行波定位网络，研究基于整个电网的行波定位算法便成为行波定位面临的一个重要课题。如果全网所有变电站都安装行波波头检测装置，用整个电网的初始行波到达时间来进行故障定位，则整个定位网络的冗余度最大，网络的容错性能最高，但由于目前行波波头检测装置价格昂贵，且现代电力系统的规模很大，这样做会增加系统的一次性投资，所有变电站都安装行波定位装置不仅不经济而且也没必要。因此，深入研究基于行波时差的故障行波网络定位方法，不仅是必要的，而且具备实现的可能性。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种基于行波时差的故障行波网络定位方法。

它包括以下步骤：

第一步、在整个输电网中的部分变电站安装行波波头检测装置，安装原则为：

(1)邻接变电站数为1的变电站必须安装行波波头检测装置；

(2)邻接变电站数为2的变电站无需安装行波波头检测装置；

(3)若某变电站与邻接变电站数为1的变电站相邻，且该变电站的邻接变电站数大于2，则该变电站必须安装行波波头检测装置；

(4)邻接变电站数大于3的变电站可安装行波波头检测装置；

(5)若某变电站除邻接变电站数为2的变电站外其余变电站均安装了行波波头检测装置，则该变电站无需安装行波波头检测装置，否则可安装行波波头检测装置；

(6)长线路两端变电站可安装行波波头检测装置。

第二步、行波波头检测装置获取行波突变信号，记录初始行波到达各变电站的准确时间和断路器状态，并将初始行波到达时间和断路器状态传送给定位计算机。

第三步、定位计算机确定故障线路，并对所有初始行波到达时间进行有效初始行波到达时间的判别：

(1)确定故障线路：与初始行波到达时间最早到达的变电站相连且断路器跳闸的线路为故障线路；

(2)有效初始行波到达时间的判别：依次计算变电站(C)的初始行波到达时间t_C与任一相邻变电站(D)的初始行波到达时间t_d之差t_cd：

t_cd＝|t_c-t_d|

如果与变电站(C)相邻的所有Z_c变电站中，满足：

|tcd-lcdv|<τ]]>

的变电站个数则变电站(C)的初始行波到达时间t_c是有效初始行波到达时间，式中l_cd为变电站(C)与变电站(D)之间的输电线路长度，v为行波在输电线路上的传输速度，τ为设定的时间误差裕量，取值范围为0～2μS；若满足上式的变电站个数小于，但t_d是有效初始行波到达时间时，若公式|tcd-lcdv|<τ]]>成立，则t_c也是有效初始行波到达时间；否则t_c是无效初始行波到达时间。