[发明专利]一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位方法及装置

权利要求书

1.一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位方法，其特征在于，包括：

S1、采集接地极线路的首端和末端的电气量数据；

S2、利用S变换提取所述电气量数据中的特征谐波分量；

S3、将所述特征谐波分量结合所述接地极线路的故障等效电路和故障点边界条件，建立所述接地极线路的故障模量网络；

S4、基于解耦后的所述故障模量网络，根据所述接地极线路的阻抗和导纳参数计算所述接地极线路的沿线的电压、电流和测量阻抗的特征谐波分量；

S5、建立故障定位函数并将计算得到的沿线的电压、电流带入至所述故障定位函数中，得到故障点位置，x为谐波次数。

2.根据权利要求1所述的一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位方法，其特征在于，所述接地极线路包括相互并联设置的第一回线路和第二回线路，所述电气量数据包括位于所述接地极线路首端的首端电压所述第一回线路首端的第一首端电流所述第一回线路末端的第一末端电流所述第二回线路首端的第二首端电流和所述第二回线路末端的第二末端电流

3.根据权利要求2所述的一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位方法，其特征在于，S3中，利用凯伦贝尔变换矩阵对所述接地极线路首、末两端电压的特征谐波分量以及第一首端电流第一末端电流第二首端电流和第二末端电流的特征谐波分量解耦得到故障模量网络，所述故障模量网络的计算式为：

其中，为所述接地极线路首端电压的特征谐波分量，为所述接地极线路末端电压的特征谐波分量，为所述接地极线路首端电流的特征谐波分量，为所述接地极线路末端电流的特征谐波分量，为第一回线路的首端电压的特征谐波分量，为第一回线路的末端电压的特征谐波分量，为第二回线路的首端电压的特征谐波分量，为第二回线路的末端电压的特征谐波分量，为所述接地极线路首端电压的特征谐波分量的零模分量，为所述接地极线路首端电压的特征谐波分量的线模分量，为所述接地极线路末端电压的特征谐波分量的零模分量，为所述接地极线路末端电压的特征谐波分量的线模分量，为所述接地极线路首端电流的特征谐波分量的零模分量，为所述接地极线路首端电流的特征谐波分量的线模分量，为所述接地极线路末端电流的特征谐波分量的零模分量，为所述接地极线路末端电流的特征谐波分量的线模分量，x为谐波次数，其中，

4.根据权利要求3所述的一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位方法，其特征在于，所述故障等效电路包括单回线接地故障等效电路和双回线接地故障等效电路。

5.根据权利要求2所述的一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位方法，其特征在于，当接地极线路发生单回线接地故障时，所述故障点的边界条件为：未故障支路的电流为0，故障点的电压为过渡电阻R_g与流过其上的电流的乘积；

当接地极线路发生双回线接地故障时，故障点的边界条件为：第一回线路和第二回线路的故障点处的电压相等且均等于过渡电阻上的压降，第一回线路和第二回线路流入大地的故障电流等于流过故障支路总电流的一半。

6.根据权利要求4所述的一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位方法，其特征在于，S4中，计算接地极线路沿线电压、电流分布和测量阻抗需利用长线方程：

其中，为接地极线路中的某一节点的电压和电流的特征谐波分量，下标h、k表征接地极线路上的任意两节点；为接地极线路波阻抗；为接地极线路波阻抗。

7.根据权利要求1所述的一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位方法，其特征在于，S5中，所述故障定位函数为根据故障点处测量的阻抗虚部最小的特点进行故障定位，即求解G(d)取得最小值时所对应的距离d即为故障点位置。

8.根据权利要求2所述的一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位方法，其特征在于，所述特征谐波分量包括所述首端电压的12次谐波电压所述第一首端电流的12次谐波电流所述第一末端电流的12次谐波电流所述第二首端电流的12次谐波电流和所述第二末端电流的12次谐波电流