[发明专利]基于双数据源的直流输电线路故障测距方法

说明书

本发明公开了一种基于双数据源的直流输电线路故障测距方法，包括以下步骤：对线路两侧的电压、电流分别进行常规采样和高速采样；根据贝瑞隆模型对常规采样数据进行时域法测距计算，分别得到t时刻距离测量端x处的电压u_k(x,t)和t时刻距离对端x处的电压u_m(x,t)，当两电压值相等时，得到可能故障距离x；根据高速采样数据进行单端行波法测距计算可能故障点；根据步骤B和步骤C所得结果排除故障点，得到最终故障点位置。其将行波法和时域法相结合，利用行波法分析结果来验证时域法分析结果，使得测距更加精准、可靠。

技术领域

本发明涉及高压直流输电线路故障测距领域，具体涉及一种基于双数据源的直流输电线路故障测距方法。

背景技术

近年来，高压直流输电线路在我国得到了广泛应用，而其故障定位技术一直是国内外专家研究的重点内容。

我国的国土辽阔，用电量和用电需求极大，而资源却呈现逆向分布。因此高压直流输电技术对于我国有着极大的现实意义。但高压直流输电线路过长，且穿越的地形极其复杂等实际情况给传统故障定位方法带来了挑战。故障巡线难度增大，永久性故障的恢复时间也大大延长。

目前传统高压直流输电线路的故障定位主要有两种：行波法和故障分析法。这两种方法虽然都可以起到定位效果，但是在实际工程中都各有不足。故障分析测距的方法受到系统运行方式、线路参数、过渡电阻等因素的影响较大，国内相关标准中规定测距误差应在线路全长10％以内，但实际工程中往往无法达到要求。而行波测距的方法虽然能够满足精度要求，但具有采样率较高、高阻接地故障时可靠性较低、自动识别反射波难度较大等问题，且在长期运行中也暴露出启动可靠性相对较低的问题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种基于双数据源的直流输电线路故障测距方法。

本发明通过下述技术方案实现：

基于双数据源的直流输电线路故障测距方法，包括以下步骤：

A、对线路两侧的电压、电流分别进行常规采样和高速采样，此处的常规采样即采样率较低，一般为几十千赫兹，而高速采样即采样率较高，一般能达到几兆赫兹；

B、根据贝瑞隆模型对常规采样数据进行时域法测距计算，分别得到t时刻距离测量端x处的电压u_k(x,t)和t时刻距离对端x处的电压u_m(x,t)，当两电压值相等时，得到可能故障距离x；

C、根据高速采样数据进行单端行波法测距计算可能故障点；

D、根据步骤B和步骤C所得结果排除故障点，得到最终故障点位置。

本方案是一种将行波法和时域法相结合的方法，创造了一种基于双端数据的复合判据，从而能够很好的解决传统测距的问题和不足。该方法通过利用双端数据，分别使用时域法测距和行波法测距，计算出可能故障点，并排除虚假故障点从而得到精确定位位置。采用该方法使得测距更加精准、可靠，对线路故障后快速排查故障、恢复供电以及交直流供电系统的稳定有着重要的意义。

所述u_k(x,t)利用测量端电压/电流计算得到，具体为：

其中，Z_c、r、v分别为线路的特征阻抗、单位长度电阻、波速；i_k(t)为t时刻测量端电流；u_k(t)为t时刻测量端电压。

所述u_m(x,t)利用对端电压/电流计算得到，具体为：

i_m(t)为t时刻对端电流；u_m(t)为t时刻对端电压。