[发明专利]一种利用线路两端电流行波与电压行波的输电线路故障测距方法

说明书

本发明涉及一种利用线路两端电流行波与电压行波的输电线路故障测距方法，属于电力系统故障测距技术领域。当输电线路发生故障时，从线路两端量测点分别获取线路的电流行波与电压行波；对线路两端获取的电流行波与电压行波分别通过连续小波变换进行反射波波头识别，并根据初始行行波波头与发射波波头得到四组故障距离数据，通过对四组数据的采用全局几何平均最优法进行综合整定得到故障距离，实现输电线路的故障测距。本发明可以有效的提高输电线路故障测距的准确度，具有较高的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种利用线路两端电流行波与电压行波的输电线路故障测距方法，属于电力系统故障测距技术领域。

背景技术

输电线路是电力传输的纽带，作为电力系统重要组成部分的同时也占有非常重要的地位。当输电线路发生故障时，快速准确的确定故障位置有助于及时修复故障线路，减轻了巡线压力并且大大缩短故障时间，如何快速准确的确定故障位置对电力系统的安全稳定和经济运行都十分重要。

在行波法测距中，如果在线路一段电气接线方式为单出线，由于线路末端只有一回出线电流行波无法反射，电流行波将会直接被消纳，不容易提取，因此仅用电流行波进行故障测距不能很好的保障故障定位的准确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了避免输电线路一段电气接线方式为单出线时对故障测距造成的不良影响，提出一种利用线路两端电流行波与电压行波的输电线路故障测距方法。

本发明的技术方案是：一种利用线路两端电流行波与电压行波的输电线路故障测距方法是：当输电线路发生故障时，从线路两端量测点分别获取线路的电流行波与电压行波。电流行波在故障点的反射波与初始行波极性相同，而电压行波在故障点的反射波与初始行波极性相反。对线路两端获取的电流行波与电压行波分别通过连续小波变换进行反射波波头识别，并根据初始行行波波头与发射波波头得到四组故障距离数据，通过对四组数据的采用全局几何平均最优法进行综合整定得到故障距离，实现输电线路的故障测距。

具体步骤为：

(1)当输电线路发生故障时，从输电线路两端量测点分别获取线路的电流行波与电压行波。当故障发生后，量测端M和量测端N测量到的故障电流、电压值分别为；

式中τ_m、τ_n分别表示线路中电流行波和电压行波从故障点F到达量测端M和量测端N所需要的时间；Z表示输电线路的波阻抗；β_m、β_n分别表示量测端M和量测端N的发射系数。

公式(1)中电流i_m、i_n前两项u_F(t-τ_m)+β_mu_F(t-τ_m)与u_F(t-τ_n)+β_nu_F(t-τ_n)表示输电线路发生故障时，故障点F产生的首个电流行波波头分量；电流i_m、i_n后两项与表示初始电流行波在发生全反射后，回到量测端M和量测端N的反射波波头分量。公式(1)中电压u_m、u_n前两项-u_F(t-τ_m)-β_mu_F(t-τ_m)与-u_F(t-τ_n)-β_nu_F(t-τ_n)表示输电线路发生故障时，故障点F产生的首个电压行波波头分量；电压u_m、u_n后两项与表示初始电压行波在发生全反射后，回到量测端M和量测端N的反射波波头分量。