[发明专利]一种基于两个相继时窗内故障行波沿线分布特性的输电线路单端故障测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于两个相继时窗内故障行波沿线分布特性的输电线路单端故 障测距方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

故障测距方法按原理分为阻抗法、故障分析法和行波法。行波测距是利用故障行 波在母线与故障点之间的传播时间来测定故障距离，其测距精度较高，适用范围较广。目前 的行波测距方法大多是基于故障行波时域特征并于时间轴上对行波进行观测、刻画和波头 标定，以及故障距离的计算。其中，时域单端行波测距需要在行波波头标定和波头识别的可 靠性、测距分析的自动化方面做进一步研究；时域双端行波测距由于利用故障线路两侧的 初始行波波到时差，其初始行波标定可靠性和准确性易得以保证，且毋需对故障点反射波 进行辨识，但双端行波测距对线路两端时钟精确同步要求较高。因此，急需提出一种新的故 障测距方法，不受故障行波波头有效辨识和测距时钟精确同步对故障定位准确性的影响。

发明内容

本发明的目的是克服传统时域行波测距要求故障行波有效辨识和测距时钟精确 同步的局限性，提出一种基于两个相继时窗内故障行波沿线分布特性的输电线路单端故障 测距方法。

本发明的技术方案是：一种基于两个相继时窗内故障行波沿线分布特性的输电线 路单端故障测距方法，输电线路发生故障时，对故障线路量测端获取的故障行波数据求取 线模行波，应用得到的线模行波并根据贝杰龙线路传递方程推算沿线电压行波和电流行波 分布，将沿线电压行波和沿线电流行波进行沿线方向行波分解，获取沿线分布的方向行波， 再利用其正向行波乘以反向行波并于观测时窗内进行积分来构造测距函数并实现故障测 距。

具体步骤是：

(1)输电线路发生单相接地故障时，在采样率1MHz下，对量测端获得的电压、电流 进行采样，得到相电流采样值序列i_M,a(k)、i_M,b(k)、i_M,c(k)，相电压采样值序列u_M,a(k)、u_M,b(k)、u_M,c(k)，其中k表示采样点，k＝1，2，…；M表示量测端。

(2)根据式(1)和式(2)分别求出线模电流和线模电压的离散序列i_M,s(k)和u_M,s(k)：

i_M,s(k)＝i_M,a(k)-i_M,b(k)(1)

u_M,s(k)＝u_M,a(k)-u_M,b(k)(2)

式中，i_M,a(k)、i_M,b(k)、i_M,c(k)为量测端获取到的三相电流采样值序列，u_M,a(k)、 u_M,b(k)、u_M,c(k)为量测端获取到的三相电压采样值序列；i_M,s(k)为线模电流离散序列；u_M,s(k)线模电压离散序列。

(3)沿线分布的计算：利用式(3)和式(4)分别计算输电线路的沿线电压分布和沿 线电流分布。