[发明专利]基于行波模量时差的接地故障测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电力电子技术领域的方法，具体是一种基于行波模量时差的接地故障测距方法。

背景技术

目前有关行波故障测距的方法主要分为A型单端测距法和D型双端测距法两大类，这些方法基本都是通过在变电站低压侧安装行波检测装置，采集行波线模波头到达时间来实现的。单端法虽然无需GPS同步时钟，设备成本较低，且基本不受线路长度误差的影响，但由于原理本身的缺陷，很难正确区分故障点反射波和对端母线反射波，测距精度无法保证。双端法虽然较单端法的测距可靠高，但测距结果易受线路长度和GPS同步时钟精度等因素的影响，且设备成本较高。此外，这两种方法的测距精度都受到波速度取值的影响。

输电线路发生接地故障后，故障点产生的行波不仅含有线模分量，还存在零模分量。因此，零模分量也可用于接地故障测距。

经过对现有文献的检索发现，《电力系统自动化》2009年第20期(p83-p87)上发表了题为“基于暂态零模电流近似熵的小电流接地故障定位新方法”的文章，该文提出了一种通过判断相邻检测点暂态零模电流近似熵的故障定位方法，但该方法只能确定故障区段(包含故障点的两相邻检测点之间区段)，并不能实现精确故障测距。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种基于行波模量时差的接地故障测距方法。本发明通过在高压输电线上沿线分布的各检测点安装基于罗氏线圈的高压侧行波检测装置，确保距故障点较近的有效检测点能准确识别零模、线模初始波头并通过无线通信方式将模量时差信息传回监控站，由监控站综合分析判断，给出输电线路故障的准确位置。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

第一步，在两个相邻变电站M和N之间的高压输电线上共设置三个以上检测点，对每个检测点按照距离变电站M的距离从近及远进行数字编号，且在每个检测点上设置一套行波检测装置。

所述的检测点和与其相邻的其它检测点间的距离小于10千米。

所述的行波检测装置是不含GPS(Global Positioning System，全球定位系统)时间同步系统且基于罗氏线圈的高压侧宽频行波检测装置。

第二步，当变电站M和N之间的高压输电线上发生接地故障时，检测到线模和零模行波的检测点为有效检测点，每个有效检测点分别记录检测到线模的时间和检测到零模行波的时间，从而每个有效检测点将其自身的编号和得到的线模和零模行波的时间差分别通过无线通信方式上传给监控站。

所述的无线通信方式是GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)，或者是GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)。

第三步，监控站选取得到的t个线模和零模行波的时间差中最小的时间差，并得到该时间差所对应的有效检测点的编号为i，第i个检测点就是距离发生接地故障点最近的检测点，其中t是有效检测点的总数目。

第四步，当第i个检测点是第一个检测点或者最后一个检测点时，执行第五步；当第i个检测点前面有s个有效检测点，第i个检测点后面有(t-s-1)个有效检测点时，执行第六步，其中s≥1。

第五步，分别从不包括第i个检测点的(t-1)个有效检测点中选择两个有效检测点进行组合，在每种组合情况下都得到故障发生点到变电站M的距离，将得到的个距离相加取平均值，该平均值作为故障发生点到变电站M的最终距离，测距结束。

所述的故障发生点到变电站M的距离，是指：

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