[发明专利]分布参数识别法与行波法结合的配网混合线路测距方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种分布参数识别法与行波法结合的配网混合线路测距方法。

背景技术

随着城镇现代化发展，单一架空线路占地资源大，阻碍城镇建设。电缆线路深埋地下占地少，成为电力系统中重要的输电设备。然而电缆成本较高，城市周边线路仍以架空线为主，出现了许多架空线-电缆混合线路。

但由于制造上的瑕疵或一段时间的使用，电缆的绝缘水平会下降，从而会引起电缆发生接地故障，同样架空线也会发生类似故障。线路发生故障时，准确的故障定位一方面能减轻巡线负担，另一方面又能加快线路恢复供电，减少因停电造成的经济损失。另外，由于现场架空线故障时可以重合闸强送电，电缆故障时禁止重合闸强送电，因此根据混合线路故障测距结果，可确定保护跳闸后重合闸动作策略，提高供电可靠性。随着架空线–电缆的广泛应用，其故障测距具有越来越重要的意义。

国内外对于单独的电缆和架空线故障定位方法研究很多，已提出了多种故障定位原理和算法，主要分为工频电气量法和暂态行波法两大类。工频电气量法原理简单，具有较强的可靠性和工程实用价值，但受线路分布电容、线路参数、互感器误差等诸多因素影响，测距精度不高。暂态行波法通过测量暂态行波在故障线路上的传播时间计算故障点到线路一端的距离，这种方法在有效识别故障行波波头的情况下有较高的测距精度。配网混合线路的模式对工频电气量法来说不再是均匀传输线；对行波法来说，行波波头受分支线路和混合线路连接点影响折反射复杂，存在行波波头识别难等问题。在实际配电网中，线路两端的工频量基本都能提取到，而一般只在线路一端装设高频行波测量装置，因此目前普遍采用的基于双端行波原理的混合线路故障定位方法难以适用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种分布参数识别法与行波法结合的配网混合线路测距方法，将基于工频量的分布参数识别法和单端暂态行波法有效融合，判断故障在混合线路中的发生区段并有效确定故障发生的具体位置，适应于增强配电网架空线-电缆混合线路故障区段划分和故障准确和精确定位。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种分布参数识别法与行波法结合的配网混合线路测距方法，所述混合线路为架空线-电缆混合线路；所述方法包括以下步骤：

步骤1：对故障发生后混合线路两端的电压和电流进行相模变换；

步骤2：采用分布参数识别法计算连接点处电压，初步确定故障区段D1；

步骤3：利用行波法确定故障区段D2，并实现故障点F具体位置的确定。

所述步骤1中，设混合线路中架空线首端为M端，电缆末端为N端，架空线和电缆的连接点为O点；M端A、B、C相的电压为U_MA、U_MB和U_MC，电流为I_MA、I_MB和I_MC；N端A、B、C相的电压为U_NA、U_NB和U_NC，电流为I_NA、I_NB和I_NC；

利用凯伦贝尔变换作为相模变换矩阵，获得M端和N端的电压电流线模分量，并从中提取出M端电压电流故障分量U_M和I_M，以及N端电压电流故障分量U_N和I_N。

所述步骤2中，利用M端电压电流故障分量U_M和I_M，N端电压电流故障分量U_N和I_N，以及线路分布参数计算由M端和N端电气量表示的O点的电压和有：