[发明专利]一种针对非均匀零序互感同杆架空多回线路的故障测距方法

摘要

本发明公开了一种针对均匀和非均匀零序互感以及不同电压等级同杆架设或同一输电走廊的多回线路的故障测距方法，该方法基于分布参数模型，两端同步采样电压和电流量。对于同杆并架以及同一输电走廊下的平行多回线路而言，多回线之间的正序和负序互感的影响可以忽略不计，当电力线路发生单线或跨线故障时，从故障点两侧各自计算的正序、负序电压以及正序和负序电压之和应相等，从而解出基于正序分量、负序分量或正负序分量的故障距离方程，当保护判断出线路发生内部故障时，根据所述故障距离方程就能够进行故障测距。线路之间互感的情况如何以及是否为均匀零序互感的同杆多回线，对于测距结果没有影响。该方法能够应用于各种拓扑结构的同杆多回线路的精确测距。

主权项

1、一种在电力系统中非均匀零序互感以及不同电压等级同杆架设或者同一输电走廊的多回线路的故障测距方法，所述故障测距方法基于输电线路分布参数模型，利用同一回线同步采样的两端电气量进行故障定位，其特征为，所述故障测距方法包括如下步骤：线路保护装置通过光纤通道得到线路两侧(m，n)同步采样的电压电流值，并计算线路两侧(m，n)的正序电压和正序电流Um1，Un1，Im1，In1；基于输电线路分布参数模型，当在线路故障点(f)发生各种类型的单线或跨线故障时，根据均匀单回传输线路模型的均匀传输线的电压电流方程，从所述线路两侧(m，n)中的第一端(m)计算故障点(f)的正序电压Uk1，以及从所述线路两侧(m，n)中的第二端(n)计算故障点(f)的正序电压U′k1：Uk1＝Um1ch(γlmk)-Im1Zcsh(γlmk)U′k1＝Un1ch(γlnk)-In1Zcsh(γlnk)其中，sh(.)和ch(.)表示双曲线函数，Zc为输电线路的特性阻抗或波阻抗，γ为传播常数，Zc和γ都是与频率相关的量，lmk为线路第一端(m)到故障点(f)的距离，lnk为线路第二端(n)到故障点(f)的距离；根据从线路两侧所计算的故障点(f)的正序电压相等，即：Uk1＝U′k1从而得到以下基于正序分量的故障距离即从线路第一端到故障点的距离方程为：$x=\frac{1}{2\gamma }\ln \frac{(I_{n1}{Z}_c+U_{n1})+(I_{m1}{Z}_c-U_{m1})e^{\gamma 1}}{(I_{n1}{Z}_c-U_{n1})+(I_{m1}{Z}_c+U_{m1})e^{-\gamma 1}},其中l为线路全长。$