[发明专利]一种高压交流输电线路的故障定位方法

权利要求书

1.一种高压交流输电线路的故障定位方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：分别获取线路两端的初始故障行波波头的时频特性；

步骤2：分别获取线路两端的故障行波波头的抵达时刻，根据每端的时频特性确定每端的故障行波波头抵达时刻对应的故障行波波头频率；

步骤3：基于波速的依频特性和所述故障行波波头频率，确定每端的故障行波波速；

步骤4：根据每端的故障行波波速和故障行波波头的抵达时刻确定故障位置；

所述波速的依频特性采用下述方法获得：

计算复穿透深度

其中，ρ为大地电阻率，μ为真空磁导率，均为已知值，j为虚数单位，f为行波频率；

计算导线的自阻抗系数Z₁：

其中，R_c为导线单位长度直流电阻，h为导线距离地面的高度，均为已知值；GMR为导线等效半径，r_c为分裂子导线的半径，d为分裂子导线的间距，均为已知值；

计算导线与导线的互阻抗系数Z₂：

其中，d₂为相邻导线的间距，为已知值；

计算地线自阻抗系数Z₃：

其中，R_g为地线单位长度直流电阻，d₃为地线与导线的垂直距离，r_g为地线半径，均为已知值；

计算地线与导线的互阻抗系数Z₄：

其中，d₁为地线与地线的间距；

计算地线与地线的互阻抗系数Z₅：

确定阻抗系数矩阵Z：

其中，

计算导线的自电位系数P₁：

其中，ε为真空介电常数，为已知值；

计算导线与导线的互电位系数P₂：

计算地线自电位系数P₃：

计算地线与导线的互电位系数P₄：

计算地线与地线的互电位系数P₅：

确定电位系数矩阵P：

其中，

确定电容系数矩阵Y：

Y＝j2πf×P^-1；

根据阻抗系数矩阵Z和电容系数矩阵Y确定输电线路传输参数γ：

其中，α₀、α₁、α₂、β₀、β₁和β₂均为实数，T为已知的相模变换矩阵；

根据输电线路传输参数γ确定波速的依频特性：

其中，V为行波波速向量；v₀、v_α和v_β分别为0模行波、α模行波和β模行波在输电线路上的波速。