[发明专利]用于多端子混合线路中的故障区段识别的方法和装置

说明书

本发明提供了一种用于多端子混合线路中的故障区段识别的方法和装置。该方法包括根据混合线路的每个端子处的电压和电流的测量来获得正序电压相量和正序电流相量。该方法还包括计算针对每个端子的电压相量，其中使用针对第二端子和第三端子中的一个所获得的至少电压相量和电流相量以及针对第一端子所获得的电流相量来执行针对第一端子的电压相量的计算。此后，该方法包括基于针对每个端子的所计算电压相量和所获得的电压相量的比较来确定混合线路具有故障的区段。另外，该方法包括利用基于对具有故障的区段的确定而生成的重新跳闸信号来控制开关装置。

技术领域

本发明一般涉及多端子混合线路中的故障区段识别。

背景技术

在功率传输线路中，自动接入（auto-reclosure）（或自动重闭合）被称为开关装置（例如，电路断路器）的自动闭合，以便恢复传输线路中的服务。它在由于受保护线路上的故障而导致开关装置的跳闸之后执行。由于架空传输线路上的大量故障是瞬时性故障，因此自动重闭合可以用来快速对线路重新通电并且恢复服务。

对于自动重闭合功能，尤其是在具有地下线缆的线路的情况下，要进行某些考虑。由于地下线缆中的故障趋向于永久性，因此重要的是，对于地下线缆不进行自动接入。当故障处于线缆上时，自动重闭合可通过使功率系统的诸如电路断路器、变电站变压器和/或附近部件之类的功率线缆和设备经受附加应力而使它们被损坏。

对于混合线路中的自动接入必须进行特别考虑。混合功率传输线路（混合线路）是具有非均匀线路阻抗特性的传输线路。换句话说，混合线路具有至少两个线路区段，其中一个区段的阻抗特性（例如，浪涌阻抗）不同于其它（一个或多个）区段的阻抗特性。只有当可以确定故障是在线缆部分上还是在架空线路部分上时，才可以对这样的线路进行选择性的自动接入。这使得故障区段识别（FSI）在这些系统中是关键的。

FSI对于多端子混合线路（例如，三端子或抽头线路）变得更加相关和关键。在这样的线路中，故障可能发生在架空线路、地下线缆中，或者发生在（一个或多个）架空线路和/或线缆之间的结点处。而且，架空线路上的一些故障（例如，由于闪电导致的故障）可能导致对线路的其它部分的损坏（例如，绝缘击穿/线缆端接损坏）。

另外，在多端子混合线路中，架空线路区段的数量通常大于地下线缆区段的数量。因此，为了可靠的功率系统操作，精确的FSI是对于选择性地使故障部分跳闸的需要。

故障位置是用于减少维护时间和增加系统可用性的重要参数。在多端子线路中，由于不正确的FSI，精确的故障位置的问题变为多倍的。因此，FSI成为用于在多端子混合线路中获得可靠故障位置的强制输入。

发明内容

本发明的各个方面涉及多端子混合线路中的故障区段识别。混合线路连接三个或更多个端子（多端子混合线路）。例如，混合线路可以是连接第一端子、第二端子和第三端子的三端子线路。在这样的三端子线路中，可以存在三个区段和一个结点（例如，用于三个区段的公共结点（或抽头）），其中第一区段在第一端子和结点之间，第二区段在第二端子和结点之间，并且第三区段在第三端子和结点之间。

本发明提供了一种用于多端子混合线路中的故障区段识别的方法。例如，由于如同坏天气、风载碎片等的干扰，在多端子混合线路中可能存在电气故障。在这种情况下，线路的一部分或整个线路可以与功率传输网络的其余部分断开，以防止故障/损坏传播到电气设备。通过控制连接到混合线路的开关装置（例如，通过智能电子装置（IED））来实现保护。控制开关装置包括操作开关装置以连接或断开线路。开关装置可以是电路断路器，并且开关可以利用自动重合闸控制。