[发明专利]基于加权最小二乘算法的特高压输电线路故障定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及特高压输电线路故障定位领域，具体涉及基于加权最小二乘算法的特 高压输电线路故障定位方法。

背景技术

近年来，由于建设特高压输电已成为广泛共识，我国将迎来特高压建设的快速发 展阶段，到2020年，国家电网将建成“五纵五横”特高压交流骨干网架和27条特高压直流输 电工程，特高压输电线路的故障定位方法的研究成为国内外学者研究的重点。因此，特高压 输电线路故障定位成为了电力系统研究者和电力设备制造商所关注的问题。但由于其环境 因素受雷电、雨雪、台风等恶劣环境的影响且高压输电线路具有长距离、大容量、跨越范围 广的特性以及电力系统本身的影响，输电线路经常发生故障。特高压输电线路的故障定位 仍有大量的工作需要进一步完善，实时准确故障定位对及时修复故障线路恢复供电，对减 少经济损失和提高供电可靠性具有十分重要的意义。

随着计算机技术、通讯技术、和网络技术的飞速发展，许多先进的控制算法得以快 速的实现，电网测量数据也能被实时采集分析，这为研究特高压输电线路的故障定位算法 提供了可靠保障。目前针对输电线路故障定位中运用方法有：

(1)行波定位方法

(2)基于录波器或保护的定位方法

以上方法在故障定位中存在的主要问题：

1.行波定位方法个别故障情况下会产生误判和漏判，影响其准确性的因素还有电 流互感器时间延迟和行波速度等，所以通常计算结果存在一定的误差。

2.基于录波或保护的定位算法准确度较低，单端算法依赖于线路单端的电流电压 相量值，且在特高压线路中此种方法使用较少。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种基于加权最小二乘算法的特高压 输电线路故障定位方法，本发明对特高压线路建立了分布参数模型，并采用双端算法进行 故障定位，为了弥补双端不同步问题，引用了相角位移，采取一种基于加权最小二乘算法的 故障定位方法，计算出故障位置。大大地提高了定位的准确性。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

基于加权最小二乘算法的特高压输电线路故障定位方法，包括以下步骤：

步骤一：建立特高压输电线路分布式参数模型：根据输电线路的分布式参数特性， 级联相叠加输电线路无限小段上的电压和电流，得出分布式参数模型；

步骤二：根据步骤一中建立的模型处理特高压线路中的参数即对波阻抗Z_c和传播 系数γ简化；

步骤三：根据发送端测量值计算出故障点的正序、负序和零序电压，根据接收端测 量值计算出的故障点的正序、负序和零序电压；

步骤四：引入相角位移δ表示发送端滞后接收端的位移相角，采用加权的方法分配 零序、正序、负序不匹配的电压分量所占的比重，求出基于加权最小二乘算法的故障位置。

进一步的，所述步骤一中，分布式参数模型为特高压输电线路单位长度的分布参 数等值电路，包括：M和N代表输电线路两端变电站，l为输电线路的全长，单位长度线路阻抗 和导纳分别为Z＝R+jωL，Y＝G+jωC，R为单位电阻，G为单位电导，C为单位电容，L为单位电 感，ω为系统角频率，ω＝2πf。

进一步的，根据分布式参数模型，可得

-∂u∂x=Ri+L∂i∂t]]>