[发明专利]直流输电线路单极接地时故障位置定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力故障定位技术领域，尤其涉及一种直流输电线路单极接地时故障位置定位方法。

背景技术

单极接地是直流输电线路的各种故障中故障率最高的一种，约占所有故障次数的80%，因此如何快速准确的找出单极接地故障的故障位置，对及时排除故障、恢复供电起着至关重要的作用。传统定位直流输电线路单极接地故障的故障位置的方式主要包括：行波法和故障分析法。其中行波法主要存在可靠性和准确性均低的问题。而故障分析法由于是根据线路有关参数和测量得到的电压、电流，通过分析计算进而求出故障点的位置，因此简单易行。其中在故障分析法中，直流输电线路数学模型的有效和精确构建是此定位方法的基础，若线路分布参数数学模型越精确，则故障定位精度越高，但是以往的故障分析法采用贝瑞隆分布参数模型将电阻进行简化处理从而实现故障定位，此种方式存在的问题是：不利于故障线路的精确定位。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种直流输电线路单极接地时故障位置定位方法，相比于现有的基于贝瑞隆分布参数模型进行单极接地故障定位的方法，可以提高故障定位的精确性。

本发明提供一种直流输电线路单极接地时故障位置定位方法，包括：

当直流输电线路发生单极接地故障时，计算所述直流输电线路首端的电压1模分量u_M1(t)和电流1模分量i_M1(t)，未端的电压1模分量u_N1(t)和电流1模分量i_N1(t);

根据所述u_M1(t)、i_M1(t)、u_N1(t)和i_N1(t)，采用多阶距离无穷小的直流输电线路分布参数数学模型，定位所述单极接地故障的故障点在所述直流输电线路中的位置。

进一步，所述计算u_M1(t)、i_M1(t)、u_N1(t)和i_N1(t)，包括：

在采信时间段内，采集直流输电线路首端的两极电流瞬时信号i_Mp(t)、i_Mn(t)和两极电压瞬时信号u_Mp(t)、u_Mn(t)，采集直流输电线路末端的两极电流瞬时信号i_Np(t)、i_Nn(t)和两极电压瞬时信号u_Np(t)、u_Nn(t)；

根据采集的i_Mp(t)、i_Mn(t)、u_Mp(t)、u_Mn(t)，计算出直流输电线路首端的电压1模分量u_M1(t)和电流1模分量i_M1(t)的函数表达式；

根据采集的i_Np(t)、i_Nn(t)、u_Np(t)和u_Nn(t)计算出直流输电线路末端的电压1模分量u_N1(t)和电流1模分量i_N1(t)的函数表达式。

进一步，所述i_Mp(t)、i_Mn(t)、i_Np(t)、i_Nn(t)、u_Mp(t)、u_Mn(t)、u_Np(t)、u_Nn(t)的时间间隔均为T，且0.05ms≤T≤0.5ms。

进一步，所述根据所述u_M1(t)、i_M1(t)、u_N1(t)和i_N1(t)，定位所述单极接地故障的故障点在所述直流输电线路中的位置，包括：

对故障距离X设定一个初始值；

将X、u_M1(t)、i_M1(t)、u_N1(t)和i_N1(t)代入公式一中，获得距离直流输电线路首端X处的电压1模分量函数表达式u_M11(t)和距离直流输电线路末端D-X处的电压1模分量函数表达式u_N11(t)；