[发明专利]一种基于人工蜂群算法的架空线双端不同步故障测距方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，尤其涉及一种基于人工蜂群算法的架空线双端不同步故障测距方法。

背景技术

输电线路承担着为用户传送电能的任务，还作为各大电网之间联网运行的联络线使用，其运行可靠性直接关系到整个电网的运行稳定性。由于输电线路分布范围广，其运行条件较为恶劣，往往需翻越高山、森林、河流和湖泊等复杂地形，容易出现各种故障，对电力系统正常运行造成严重影响。因此当线路发生故障时，需准确定位故障点位置，以便采取相应措施排除故障，恢复供电。

现有输电线路的故障定位方法主要分为两类：行波法与故障分析法。行波法利用故障后的暂态高频电压、电流行波进行测距，其原理简单，理论测距精度高，但需要较高的采样频率，对硬件要求很高。故障分析法则利用线路故障后的稳态工频分量，利用线路参数建立关于故障距离的测距方程进行测距，对硬件要求较低，简单可靠。现有架空线路故障定位方法主要基于故障分析法，但大多数采用集总参数模型进行计算，忽略了线路分布电容的影响，导致测距结果不够精准。故障分析法的单端法仅应用单侧电气量进行测距，其原理上无法克服对侧系统阻抗和系统运行方式的影响，而应用双端数据测距的双端法则无此缺陷。对于双端法，无论是否在线路两端装设数据同步装置，受到硬件响应延时、软件算法延时的影响，双端采集所得数据并非严格同步，始终会存在一个不同步角，该不同步角无法直接测量得到。此时若直接采用不同步数据计算故障位置，测距结果将会产生较大误差。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种能够准确有效地定位故障点位置的基于人工蜂群算法的架空线双端不同步故障测距方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于人工蜂群算法的架空线双端不同步故障测距方法，该方法包括以下步骤：

(1)通过差分傅氏算法提取架空线不对称短路故障时线路首末两端的三相电压电流工频分量；

(2)对所述三相电压电流工频分量进行对称分量变换，得到对应的线路首末两端三相电压电流正序量；

(3)根据所述正序量，以故障距离和线路首末两端的数据不同步角为未知量建立故障点电压方程；

(4)解耦所述故障点电压方程，得到故障测距观测方程组；

(5)基于人工蜂群算法求解故障测距观测方程组，确定故障点位置。

所述步骤(2)中，对线路首端三相电压工频分量进行对称分量变换的公式为：