[发明专利]含有环形网络的电网系统的故障点定位方法及电网系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力领域，具体涉及一种含有环形网络的电网系统的故障点定位方法及电网系统。

背景技术

目前，现有的传统高压输电线路故障定位方法大致可分为行波定位和基于电气量定位两大类。行波法是当高压输电线路发生故障时，故障点处产生的暂态行波沿线路向周围传播的过程中会出现一定的时间延时来定位故障的。基于电气量定位是指在不考虑线路对地电容和电导情况下，利用测量的电压、电流量求出故障回路中的阻抗值，从而计算出故障点与某测点的距离来实现故障定位。其中，该方法又可以细分为单端法和双端法两种。

行波法定位速度快，精度高，不受过渡电阻、线路类型及系统运行方式的影响；但是，它显著的缺点是定位结果不可靠，且存在硬件造价高等问题。

基于电气量定位方法主要是针对辐射形线路的故障点定位，并不考虑电网的实际结构。由于高压电网中的输电线路多数是以环形网络方式运行的，因此利用单端或双端信息定位短路故障点的方法难以适应环形网络结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有环形网络的电网系统故的故障点定位方法以及一种具有故障点定位功能的电网系统，以解决故障点定位不可靠的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种含有环形网络的电网系统故的故障点定位方法，所述电网系统包括多台发电机组、多条母线以及多条输电线路，其中部分母线通过部分输电线路连接形成环形网络，所述方法包括以下步骤：

步骤一、确定故障线路L_(k-1)k，其中，所述故障线路L_(k-1)k的一端连接到母线M_k，所述故障线路L_(k-1)k的另一端连接到母线M_k-1；

步骤二、检测故障线路L_(k-1)k两端的暂态电压du_(k-1)和du_k，其中，du_(k-1)为靠近母线M_k-1一端的电压，du_k为靠近母线M_k一端的电压；

步骤三、计算与母线M_k连接的所有非故障线路的电压变化率之和K_lf，k_lf＝∑k_il；

步骤四、计算与母线M_k-1连接的所有非故障线路的电压变化率之和K_qf，k_qf＝∑k_iq；

步骤五、计算所述故障线路L_(k-1)k上的故障点距离母线M_k的长度l，式中，L_k(k-1)为输电线路L_(k-1)k的长度。

较佳地，所述电压变化率通过以下公式计算：以输电线路L_mn为例，式中，式中，du_m和du_n分别为输电线路L_mn两端的暂态电压，l_mn为输电线路L_mn的长度，R₀为输电线路L_mn的单位长度的电阻，di为流经输电线路L_mn的暂态电流量，L₀为输电线路L_mn的单位长度的电感，dt为时间。

较佳地，所述电网包括6条母线M₁～M₆，6条输电线路L₁₂、L₂₃、L₃₄、L₃₅、L₅₆和L₂₅，母线M₂、M₃和M₅通过输电线路L₂₃、L₂₅和L₃₅连接形成三角形环形网络，所述方法包括以下步骤：

步骤一、确定故障线路，以输电线路L₂₃为故障线路为例，其中，母线M₂和母线M₃分别连接在输电线路L₂₃的两端；