[发明专利]一种利用接地电阻阻性特征实现双端测距的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用接地电阻阻性特征实现双端测距的方法。

背景技术

随着工业的不断发展，电能作为一种清洁的二次能源在现在能源应用中的比例越来越高，成为人类正常生活、成产的重要保证。而高压输电线路是电力系统的命脉，作为能量传输的纽带，是电力系统的重要组成部分，同时也是电力系统中发生故障最多的地方，很多故障很隐蔽，容易造成电力系统的进一步损害；在电力系统发生故障后，迅速找到故障点的位置，及时发现安全隐患，对系统的安全稳定运行和可靠供电具有重要的意义。

故障测距问题由来已久，电力系统发生的故障一般分为瞬时性故障和永久性故障；瞬时性故障一般能通过自动重合闸进行切除，但故障点仍然存在一定的危险，还有发生故障的可能，需要及时找到故障点以保证线路的正常运行；当输电线路发生永久性故障时，系统正常工作状态遭到破坏，这时需要迅速的找到并排除故障，排除永久性故障的时间越长，对整个系统稳定运行的危害越大。

发明内容

本发明提供了一种利用接地电阻阻性特征实现双端测距的方法，它能够根据不同的故障特征和故障情况计算故障点发生的位置，从而可以进行准确地进行故障测距，提高供电的可靠性。

本发明采用了以下技术方案：一种利用接地电阻阻性特征实现电力线路双端测距的方法，该方法包括以下步骤：步骤一，它应用在成对出现的光纤差动保护中，由该保护装置实现具体算法运算，两侧差动保护能够实现两侧线路的电流电压的自动采集，并通过光纤双向传输对侧电气量； 步骤二，计算故障后电气量：设电力线路的两侧分别为M侧和N侧，线路发生故障之后，通过电流互感器测量M侧和N侧的电流量，获取M侧的电流量信息                                                和N侧的电流量信息，由线路M侧电流互感器采集的三个电流采样点，，，然后通过三个采样点计算出零序电流量，零序电流量的计算公式为：，并通过光纤将N侧的电流量传递到M侧；步骤三，计算出故障处的电压量的数值：M侧电压 ，式1，

M侧母线到故障点的电压降,式2，

由式1和式2可得，式3

上述各式中：为故障点电压，为M侧母线到故障点的电压降，

为M侧电流，为M侧电压，为线路全长正序阻抗，为故障点距离百分比，为零序补偿系数，为M侧电流零序分量；

步骤三，计算出故障处电流量的值

故障处电流量计算的公式为：，式4

式中：为流经故障点的电流，为M侧电流，为N侧电流；

步骤四，利用步骤三和步骤四的计算结果，以及接地电阻的阻性特征得到最终的故障测距结果：即由与同相位可知，式5，

将步骤二中和步骤三代入式5后计算结果可得：

，式6，

最终的故障测距结果为

在上式中，Im为取相量的虚部值，表示为差动电流（相量）的共轭值。

本发明具有以下有益效果：采用了以上技术方案后，本发明能够根据不同的故障特征和故障情况计算故障点发生的位置，尤其不受故障处接地电阻的影响，准确度高，反应迅速，计算速度快，能够发现人工难以发现的隐秘故障，帮助系统工作人员及时的找到并排除故障，具有巨大的实际应用价值。本发明可以准确的故障测距，能够帮助巡线工人快速查找故障点，及时排除故障，恢复供电，提高供电的可靠性，减少由于永久性故障带来的巨大经济损失，从而利用接地电阻阻性特征实现双端测距的方法进行精确的故障测距。

附图说明

图1是本发明接地故障下各交流量关系分析图。

图2是本发明接地电阻阻性特征下各交流量关系分析图。

图3是本发明线路保护双端测距方法的流程图。

图4是本发明光纤差动保护装置的系统框图。

图5是本发明实施例中EMTDC仿真模型示意图。

图6是本发明实施例中线路故障设置模型示意图。

图7是本发明实施例中50%线路处A相金属性接地故障波形图。

图8 是本发明实施例中50%线路处A相金属性接地故障测距结果图。

具体实施方式