[发明专利]一种阻抗法和行波法相结合的行波综合测距方法

说明书

本发明公开了一种阻抗法和行波法相结合的行波综合测距的方法，它通过监测输电线路的工频电压和工频电流进行录波启动判断。当输电线路发生故障后会产生工频录波文件和高频录波文件；阻抗法通过对工频录波文件中的启动相进行判断得到故障线路，通过对工频电压和工频电流数据进行阻抗分析计算得到阻抗测距长度；行波法以阻抗法提供的故障线路和故障时刻为参考对高频电流录波数据进行行波法测距得到行波测距长度。通过对阻抗测距长度和行波测距长度进行综合分析得到行波综合测距长度。本发明各种测距算法相结合保证了测距的可靠性，减少了测距失败的情况。

技术领域

本发明涉及电力系统传输线路故障测距领域，尤其是在高压、长距离、地形复杂、巡线困难的电力传输网络中，能够正确的判断故障线路和准确的定位故障点。

背景技术

现有的电力系统传输线路的故障测距方法主要有阻抗法和行波法两种，这两种测距方式在使用的过程中均有各自的优缺点。

阻抗法通常作为微机保护及录波装置的附加功能，具有启动定值量化、投资少等特点，但其测距精度受过渡电阻、分布电容、系统运行方式等因素的影响较大，精度上不能满足电力系统对测距精度的要求。

行波法测距包含单端法行波测距和双端法行波测距。单端法行波测距不需要传递对侧数据、不受通信技术条件限制，具有投资小、实施简单、测距精度高等特点，但单端法行波测距需要考虑行波的衰减及母线的反射等因素，存在识别反射波困难等情况；双端法测距只识别行波首波头，不用辨别反射波，测距精度高，很好的解决了单端测距存在的问题,但双端法测距要求两侧装置要接入统一的、稳定的时钟信号源并且要求两侧通信的线路具有很高的可靠性，否则很容易造成双端测距失败的情况。另外，无论是单端行波法测距还是双端行波法测距，其启动定值均不能量化，实际运行中启动门槛设置往往较低，容易误启动，一次故障发生时往往会启动多次，即产生多个行波故障文件，需要参考对应保护装置的录波文件来识别到底哪个才是真正的故障文件。

因此，现有的力系统传输线路的故障测距无论是阻抗法还是行波法均存在一定的局限性，不能满足实际的需要。

发明内容

为解决电力系统传输线路中单纯依靠阻抗法测距时测距精度不能满足测距要求、易受过渡电阻等因素影响，单纯依靠行波法测距时装置容易误启动，且单端测距时存在识别反射波困难，双端测距时存在网络不稳定、对时信号丢失等因素影响，提出了一种阻抗法和行波法相结合的综合测距方法，既避免了单纯行波法测距中存在的误启动现象，又提高了输电线路故障测距的可靠性。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种阻抗法和行波法相结合的行波综合测距方法，包括以下步骤：

工频数据采集单元实时采集线路两端的工频电压和工频电流数据，高频数据采集单元实时采集线路两端的高频电流通道数据，根据实时监测的工频电压和工频电流数据判断是否发生故障；

工频启动量判断出故障后即刻进行工频电压、工频电流数据录波操作，同时进行高频行波电流录波操作，录波完成后得到线路两端的对应的工频录波文件以及高频电流录波文件；

通过对记录的工频录波数据进行启动相判断，电压、电流有效值的计算，利用阻抗法分析分别得到线路两端对应的故障线路号、故障时刻、故障点距线路的双端阻抗测距长度以及故障点距线路的单端阻抗测距长度；

以阻抗法获得的故障线路号、故障时刻为参考，对记录的与工频录波数据分别对应的高频行波电流数据进行行波法分析，得到线路一端的双端测距长度和单端测距长度，以及线路另一端的双端测距长度和单端测距长度；

对利用阻抗法获得的线路两端的测距长度与利用行波法获得的线路两端的测距长度与线路长度之间的关系给出故障点距线路一端的行波综合测距长度。