[发明专利]一种配电线路的单端行波测距装置

说明书

本发明提供了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，包括：数据采集器，数据采集器设置在配电线路的测量点位置，处理器，用于对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，对故障相行波和非故障相行波进行相模变换处理，以得到含故障相的线模行波和非故障相构成的线模行；根据含故障相的线模行波和非故障相构成的线模行，确定重合闸线模行波在故障点的叠加分量；确定配电线路的故障点与测量点之间的距离。本发明的故障测距装置不需要额外加装注入设备，硬件投资少，适用范围广，且无需采集正常线路重合闸录波数据，对电网冲击小，具有良好的实用性能和经济性能。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种配电线路的单端行波测距装置。

背景技术

配电线路作为电网末端直接与电力用户相连，是电网与用户之间的桥梁，承担着将电能安全可靠地分配给用户终端的重要任务，根据国家电网的统计，我国发电量85％以上都是通过配电网输送给用户的。同时配电网也是电力系统故障的高发区，根据调查显示，电力系统90％以上的停电都是由于配电线路故障引起的，其中单相接地短路故障占线路总故障的85％以上，同时绝大部分单相接地故障都不是金属性接地，过渡电阻会对传统单端工频测距方法产生较大影响。

近年来我国配电网的发展日益加速，配电网的规模也不断的扩大，支路数量增多、线路长度增大，用电负荷急剧増加，使得配电网变得越来越复杂。与输电线路相比，配电线路具有自身独有的特点，我国的配电线路一般采用中性点非有效接地方式，即中性点不接地或中性点经消弧线圈或大电阻接地。结构上采用闭环结构开环运行方式，线路正常运行时多为辐射状结构，线路长度短，线路分段多，分支负荷以及电缆、架空线混联线路的存在会产生大量的波阻抗不连续点。受技术、成本、实施难度等因素的影响，配电线路一般不采用空间换位，这会导致线路参数三相不对称，同时，不对称负荷的接入以及各相所带负荷不平衡，这又会导致负荷三相不对称，所以，配电线路很难保证系统对称运行。因此，当故障发生时，快速准确的定位故障点，不仅能够及时消除故障缩短停电时间，而且能够节省人力物力，对配电系统的安全、稳定、经济运行都有着十分重要的现实意义。

现有故障测距方中，单端行波法实现起来较为容易，但单端法的核心需要识别故障点反射波，而在配电线路中，大量波阻抗不连续点的存在对单端行波测距产生很大干扰，导致算法失效，测距结果出错。并且，现有的单端行波测距装置需要额外加装注入设备，还需要根据不同情况的重合闸录波数据，适用范围低，生产成本高。因此，如何设计一种使用范围广，并且不受阻抗不连续点、过渡电阻、系统运行方式及负荷变化影响的行波测距装置，为目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明提供了一种配电线路的单端行波测距装置。

鉴于上述，根据本发明的第一个方面，数据采集器，数据采集器设置在配电线路的测量点位置，用于获取断路器三相重合闸的时刻，采集断路器三相重合闸时刻后的测量点的重合闸三相行波；处理器，处理器与数据采集器相连，用于对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；以及修正后的通过Karenbauer(卡伦鲍尔)矩阵对故障相行波和非故障相行波进行相模变换处理，以得到含故障相的线模行波和非故障相构成的线模行波；以及根据含故障相的线模行波和非故障相构成的线模行，确定重合闸线模行波在故障点的叠加分量；根据叠加分量与断路器三相重合闸时刻，确定配电线路的故障点与测量点之间的距离；其中，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，数据传输装置与处理器相连，用于向外接设备传输配电线路的故障点距离。