[发明专利]高压输电线路单端全息频域故障定位方法

说明书

高压输电线路单端全息频域故障定位方法，该方法从故障分量网络方程出发，设对端系统阻抗、过渡电阻及故障距离为待定参数，给出了集中参数模型下频域的网络方程，求解得到系统参数和定位信息；本发明方法从原理上消除了单端量测距存在的系统性误差，提高了测距精度。

技术领域

本发明涉及电力系统输电线路继电保护技术领域，具体涉及高压输电线路单端全息频域故障定位方法。

背景技术

特高压输电网络输送容量巨大，线路故障修复对电网的运行可靠性起着极其重大的作用。线路故障的快速修复决定于准确的故障定位，我国土地资源贫乏，水电外送出线走廊地形复杂，同时巡线装备简陋，更使得故障定位的准确度愈发重要。

总结现有单端电气量的各类算法，其共同问题是由于对端系统阻抗及过渡电阻未知引起的测距方程不满足定解条件，不得不通过假设补充条件实现故障定位，而各种假设并不能适用于电网千变万化的运行状态，从而导致系统性误差的产生。这就是现有单端故障测距方法测距结果不够准确，不能满足工程应用要求的根本原因。

近几年，智能变电站建设在我国全面展开，电子式互感器得到广泛应用。它具有高采集速率，高线性度和高带宽的特点，可以真实的传变一次电气信号。由于电子式互感器的优良的传变特性，使得继电保护设备有可能应用真实的暂态故障信号，提取到更为丰富可靠的故障信息。如果暂态信息本身能给出更多的定位条件，则可以补充定位条件的不足，这样就无须对系统作任何假设，而由单端信息直接给出准确的定位结果。

综上分析，在智能变电站及电子式互感器条件下，应用故障暂态信息，研究具有更高性能、测距更加准确的新型输电线路故障测距原理具有重大的意义。

本发明需要解决的技术问题有：

1、如何利用故障暂态信息，补充更多的定位条件，以避免单端故障测距的系统性误差，在原理上达到准确测距。

2、基于参数识别思想的频域测距方程的求解方法。

3、信号频谱的计算技术。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高压输电线路单端全息频域故障定位方法，补充更多的定位条件，以避免单端故障测距的系统性误差，在原理上达到准确测距。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

高压输电线路单端全息频域故障定位方法，包括如下步骤：

步骤1、采集保护安装处电流互感器和电压互感器的A、B、C三相电压u_A(k),u_B(k),u_C(k)和三相电流i_A(k),i_B(k),i_C(k)；

步骤2、对采集得到的A、B、C三相电压和电流，利用下式计算三相电压和电流的故障分量Δu_A(k),Δu_B(k),Δu_C(k)，Δi_A(k),Δi_B(k),Δi_C(k)和零序分量的采样值3i₀(k)：

3i₀(k)＝Δi_A(k)+Δi_B(k)+Δi_C(k)

上式中，k为采样时刻，N为每周波采样点数；同时采用全周傅里叶算法计算A、B、C三相电压和电流余弦相量的实部和虚部；

步骤3、定义常数：