[发明专利]一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法及装置

说明书

本发明公开了一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法及装置，包括以下过程：获取线路模型阻抗矩阵；对线路模型阻抗矩阵Z进行相模变换处理，获得相互独立的电流、电压模量；分析独立电流模量间的关系进行故障选线判断。本发明实现跨电压等级的同塔四回输电线路的故障选线判断。

技术领域

本发明属于故障判断技术领域，具体涉及一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法及装置。

背景技术

同塔多回线路因其输电走廊窄，可以提高土地利用率和输电容量，并且具有更大的成本优势，在电力系统中得到了广泛的应用。随着电网技术的发展，同杆双回线系统已有一定的规模，最近还出现了不同电压等级的四回线系统，即2个不同电压等级的同杆双回线构成的四回线，其主要特点是存在线间互感，并且故障类型众多，继电保护计算和配置复杂。当输电线路发生故障时，如何及时在第一时间识别出故障线路(故障选线)，则是目前亟待解决的问题。

目前国内外对于同电压等级的同塔四回线有较多的研究，主要集中在故障选线和选相、故障分析、故障测距和继电保护等等。但是对于跨电压等级的同塔四回线研究较少，主要集中在故障分析、短路电流的计算和故障测距等方面，并未对该类型的跨电压同塔四回线路的选线原理进行研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法及装置，实现跨电压等级的同塔四回输电线路的故障选线判断。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种跨电压等级同塔四回线故障选线方法，其特征是，包括以下过程：

获取线路模型阻抗矩阵；

对线路模型阻抗矩阵Z进行相模变换处理，获得相互独立的电流、电压模量；

分析独立电流模量间的关系进行故障选线判断。

进一步的，所述线路模型阻抗矩阵为：

其中，Ⅰ、Ⅱ回线的自阻抗为z_l1、相间互阻抗为z_m1；Ⅲ、Ⅳ回线的自阻抗为z_l2、相间互阻抗为z_m2；Ⅰ、Ⅱ回线线间互阻抗均为z_p1；Ⅲ、Ⅳ回线的线间互阻抗均为z_p2；Ⅰ、Ⅲ回线和Ⅱ、Ⅳ回线的线间互阻抗相等均为z_q1；Ⅰ、Ⅳ回线和Ⅱ、Ⅲ回线的线间互阻抗相等均为z_q2。

进一步的，所述对线路模型阻抗矩阵Z进行相模变换处理，包括：

由于同塔四回线中存在两个电压等级相同的双回线，因此对电压等级相同的两回线进行线间解耦，推导得到双回线解耦矩阵P₁为：

在实现两电压等级相同的双回线分别解耦后，利用矩阵P₁，推导出适用于同塔四回线各回线解耦的矩阵：

矩阵变换如下：

Z₁＝P^-1ZP (4)

经过矩阵变换后，得到的阻抗矩阵Z₁为