[发明专利]一种多端线路保护故障定位及测距的方法

说明书

本发明公开了一种多端线路保护故障定位及测距的方法，该方法包括如下步骤：多端线路保护装置配置的纵联电流差动保护动作后，根据保护安装处的电压、电流，计算线路节点的各序电压、序电流；通过线路节点的各序电压、序电流，推算出T节点处的各序电压；每个T节点连接3个电气量节点，可以得到3个正序电压、3个负序电压和3个零序电压；根据不同的故障类型，采用最大电压差的序分量电压作为判别电压；根据T节点不同侧推导出的序电压差异性，结合二分法判断故障点位置。故障点在T节点处时可以直接得出测距结果，故障点在线路上，将故障点两侧的电气量节点等效为双端系统进行测距。该方法可以实现三端及以上的多端线路故障时的精确测距。

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体地，涉及一种多端线路保护故障定位及测距的方法。

背景技术

线路保护目前主要有单端测距和双端测距。

由距离保护实现单端测距。单端测距是利用线路单端的电压、电流等故障信息构成测距算法，通过测量电抗X值的大小计算故障点到保护安装处的距离。由于单端测距受助增电流的影响，主要用于本线路测距；因受过渡电阻的影响，主要用于金属性短路故障。

现有技术文件1(CN111527661A)公开了一种多端子抽头线路中的故障定位方法，电力传输系统至少连接第一端子、第二端子和第三端子，并且至少包括第一区段、第二区段和第三区段，其中这三个区段在接头处连接。该装置包括输入接口、相量计算模块、存储器和故障定位器。输入接口接收一个或多个端子处的电压和电流的测量结果。接口还可以接收从这些测量结果获得的相量。相量计算模块从电压和电流测量结果来计算正序电压和电流相量。该存储器具有每个区段的正序线路阻抗参数。故障定位器基于故障区段、针对每个端子获得的正序相量以及每个区段的线路阻抗参数来获取故障位置。现有技术文件1的不足之处在于，对于3端以上的线路，并未提出实际的故障定位方法；对于经较大电阻接地故障，全线路的正序电压变化不大，若仅采用正序分量计算，灵敏度不足，大部分情况会定位在接头处，出现定位错误。

由纵联电流差动保护实现双端测距。差动保护通过光纤通道得到对侧的电流、电压，得到两个等式，可以计算出本侧故障电抗X，实现测距，该测距比较精确，但只用于本线路的测距。纵联电流差动保护还可以使用分布参数法，在均匀线路上，根据贝瑞隆线路传输方程，线路上任一点电流、电压可由线路首端和末端电流、电压由公式计算得到，当发生区内故障时，由线路保护安装处可计算出故障处的电压和电流，因此可以得出可靠的测距结果。

随着新能源的快速发展，三端以上的多端高压线路正在被大量使用，但受技术等条件限制，目前多端线路保护是通过距离保护实现单端测距，不能实现有效测距。

目前，刚开发完成的多端线路纵联电流差动保护，主机侧差动保护可以收到其它各侧差动保护的电气量，本发明提出一种多端线路保护故障定位及测距的方法，实现多端线路故障的精确定位及测距。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种多端线路保护故障定位及测距的方法，解决目前多端线路故障时不能有效测距问题。

本发明采用如下的技术方案。

一种多端线路保护故障定位及测距的方法，包括以下步骤：

步骤1，线路保护装置配置多端纵联电流差动保护，判别用于N个T节点多端线路的纵联电流差动保护是否动作，若保护动作，执行步骤2，否则保护返回；

步骤2，提取N+2个线路节点的正序电压、正序电流、负序电压、负序电流、零序电压和零序电流；提取每个T节点的3个正序电压、3个负序电压和3个零序电压；

步骤3，依照纵联电流差动保护动作情况判定是单相故障、相间故障还是三相故障，并据故障类型选择判别电压；

步骤4，根据T节点不同侧推导出的序分量电压差异性，结合二分法判断故障点位置；