[发明专利]一种配电线路的单端行波测距装置

权利要求书

1.一种配电线路的单端行波测距装置，用于单相接地故障的配电线路，其特征在于，包括：

数据采集器，所述数据采集器设置在所述配电线路的测量点位置，用于获取断路器三相重合闸时刻，采集所述断路器的重合闸三相行波；

处理器，所述处理器与所述数据采集器相连，用于对所述重合闸三相行波进行故障选相，确定故障相行波和非故障相行波；以及

通过修正后的Karenbauer矩阵对所述故障相行波和所述非故障相行波进行不对称线路的相模变换处理，以得到含故障相的线模行波和非故障相构成的线模行波；以及

根据所述含故障相的线模行波和所述非故障相构成的线模行波，确定重合闸线模行波在故障点的叠加分量；

根据所述重合闸线模行波在故障点的叠加分量与所述断路器三相重合闸时刻，确定所述配电线路的所述故障点与所述测量点之间的距离；

其中，所述重合闸三相行波包括三相电压行波或三相电流行波；

数据传输装置，所述数据传输装置与所述处理器相连，用于向外接设备传输所述配电线路的故障点距离。

2.根据权利要求1所述的配电线路的单端行波测距装置，其特征在于，对所述故障相行波和非故障相行波进行相模变换处理具体包括：

获取修正后的Karenbauer矩阵；

通过所述修正后的Karenbauer矩阵对所述故障相行波和所述非故障相行波进行不对称线路的相模转换，以确定所述含故障相的线模行波和所述非故障相构成的线模行波。

3.根据权利要求2所述的配电线路的单端行波测距装置，其特征在于，所述获取修正后的Karenbauer矩阵的步骤，所述数据传输装置还用于：

获取波阻抗矩阵；

获取修正矩阵，并通过所述修正矩阵对Karenbauer矩阵进行修正以得到修正后的Karenbauer矩阵；

所述处理器具体用于：

通过以下公式获取修正后的Karenbauer矩阵：

S'ZS'^-1＝HSZS^-1H^-1＝Z_λ

其中，a、b、c为线路三相，Z为线路波阻抗矩阵，H为修正矩阵，S'为修正后的Karenbauer矩阵，Z_λ为修正后的线路波阻抗矩阵，Z_λ为对角矩阵，λ_αλ_βλ₀分别为αβ0模波阻抗。

4.根据权利要求3所述的配电线路的单端行波测距装置，其特征在于，获取波阻抗矩阵的步骤，包括：

通过以下公式获取所述线路波阻抗矩阵：

其中，Z为线路波阻抗矩阵元素，L为线路电感参数，C为线路电容参数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的配电线路的单端行波测距装置，其特征在于，确定所述含故障相的线模行波和所述非故障相构成的线模行波，所述处理器具体用于：

所述重合闸三相行波为三相电压行波，通过以下公式将所述故障相行波和所述非故障相行波故障相行波非故障相行波进行不对称线路的相模变换处理：

所述重合闸三相行波为三相电流行波，通过以下公式将所述故障相行波和所述非故障相行波进行不对称线路的相模变换处理：

其中，a相为故障相，Y_α表示所述含故障相的线模行波，Y_γ表示非故障相构成的线模行波，U_a表示a相电压行波即所述故障相电压行波，U_b、U_c分别表示b、c相电压行波即所述非故障相电压行波，I_a表示a相电流行波即所述故障相电流行波，I_b、I_c分别表示b、c相电流行波即所述非故障相电流行波，Z_a表示a相自波阻抗，Z_b表示b相自波阻抗，Z_c表示c相自波阻抗，Z_ab表示ab相互波阻抗，Z_ac表示ac相互波阻抗，Z_bc表示bc相互波阻抗。