[发明专利]一种基于区域数据的输电线路行波故障测距方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种基于区域数据的输电线路行波故障测距方法。

背景技术

输电线路发生故障后，即使重合成功，也需要巡线人员查找故障点，根据故障造成的损坏程度判断能否继续运行还是须停电检修，以消除隐患。因此，线路故障后快速寻找故障点（输电线路故障测距技术）就成为保证电网安全稳定运行的一项关键技术。

输电线路行波故障测距装置（下文简称为故障测距装置）因其较高的测距精度和可靠性在我国110kV及以上电网中获得了广泛应用，在辽宁、四川等已经建成了由故障测距装置组网构成的区域电网故障定位系统。故障测距装置根据采用电气量的不同，可分为单端行波法测距和双端行波法测距，双端行波法其原理如下：

（1）双端行波法

双端行波法原理是利用故障产生的第一个行波波头信号，通过计算故障初始行波到达线路两端的时间差来计算故障位置，如附录图1所示，计算公式如下：

l1=L-(t2'-t1')v2]]>

上式中：l₁为故障距离；t′₁、t′₂分别为行波到达线路两端的时间，L为故障线路全长，v₁为故障线路波速，双端行波法计算中仅需要识别信号的初始波头，具有简单可靠的特点，是目前实际应用的主要方法，但其需要线路两侧装置数据，要求独立通讯通道及GPS的支持，系统构成相对复杂。

基于双端行波法的输电线路故障测距系统在实际运行中体现出了较好的算法可靠性，但系统整体涉及采样、GPS、通讯多个环节，当上述环节中一个出现问题就会导致故障定位失败，系统可靠性难以保障。

单端行波法在反射波识别正确的情况下，具有与双端行波测距相当的测量精度，但实际工程应用中，受信号谐振等因素影响，依靠极性、幅值识别反射波成功率较低，相对于双端行波法，单端行波法测距可靠性较差，但其仅需要线路一侧数据，不依赖于GPS、通讯等支持。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于区域数据的输电线路行波故障测距方法，利用区域电网中与故障线路相关变电站数据进行测距计算，在一侧装置故障、GPS丢星、通讯中断情况下保证系统正常工作，提高了输电线路行波故障测距装置整体可靠性和精度。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

提供一种基于区域数据的输电线路行波故障测距方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：分析区域电网网架结构；

步骤2：利用区域电网数据进行故障测距计算；

步骤3：进行反射波识别，并采用单端行波法进行输电线路行波故障测距。

所述步骤1中，根据电网网架结构，选择区域电网变电站数据进行配对，主要选择故障线路相邻变电站数据进行配对。

输电线路发生行波故障后，以故障线路一侧变电站为中心，将该变电站定义为1#变电站，故障线路对侧为2#变电站，同时，3#、4#、n-2#变电站分别通过分支线路1、2、n-2与1#变电站相连，构成区域电网。

所述步骤2包括以下步骤：

步骤2-1：由2#变电站和3#、4#、n#变电站数据分别配对进行双端行波故障测距计算；

步骤2-2：计算最终的区域电网故障距离。

所述步骤2-1中，2#变电站和3#、4#、n#变电站数据分别配对双端行波故障距离分别定义为d₁、d₂和d_n，表达式为：