[发明专利]一种末端连接短线路的输电线路故障测距方法

摘要

本发明公开了一种末端连接短线路的输电线路故障测距方法。该方法需要在线路首端、中点和末端各布置一个电流行波测量点，但不要求精确同步。首先，利用线路两端模量行波时间差的绝对差值，结合波头极性，确定故障发生在短线路还是输电线路；其次，当故障发生在输电线路，利用线路两端模量行波到达时间差的比值，确定故障区段；最后，计算三个测量点线模电流行波前两个波头到达时间差，并和理论值比较，确定第二个波头的来源，采用前两个波头到达时间差与故障距离的关系实现精确测距。本发明无需各测量点精确同步，不受短线路、故障位置、故障电阻、故障初相角影响，具有较高的精度、可靠性。

主权项

1.一种末端连接短线路的输电线路故障测距方法，其特征在于，包括依次执行的步骤(1)至(5)：(1)在输电线路的首端、中点和末端分别设置一个测量点，记首端、中点、末端的测量点分别为P_s、P_h、P_r；假设故障发生在F₁点，在输电线路的保护装置动作后，分别利用测量点P_s、P_h、P_r处安装的电流互感器提取电流行波信号，然后对提取的电流行波信号进行相模变换，得到相应的线模电流行波信号和零模电流行波信号；(2)获取各测量点处线模、零模电流行波首波头的到达时刻，记测量点P_s处线模、零模电流行波首波头的到达时间差为Δt_{s_F1}，测量点P_r处线模、零模电流行波首波头的到达时间差为Δt_{r_F1}；(3)根据步骤(2)的计算结果，计算Δt_{s_F1}和Δt_{r_F1}差值的绝对值Δt_F1：Δt_F1＝|Δt_{s_F1}‑Δt_{r_F1}|(4)当故障发生在短线路中任意点F₂时，计算理论上测量点P_s和P_r处线模、零模电流行波到达时间的差值为Δt_F2：其中，v₁和v₀分别为线模波速和零模波速，L_s‑r为输电线路的长度；(5)确定故障发生位置，包括步骤：(5‑1)判断Δt_F1与Δt_F2是否满足公式：|Δt_F1‑Δt_F2|＜δ其中，δ为预先设定的阈值；若满足，则判定故障发生在输电线路，执行步骤(5‑3)，否则执行步骤(5‑2)；(5‑2)判断测量点P_s和P_r测得的线模行波初始波头极性关系是否满足：W_s＝‑W_r其中，W_s和W_r分别表示测量点P_s和P_r处的线模电流行波首波头极性因子；若满足，则判定故障发生在输电线路，转入步骤(5‑3)；若不满足，则判定故障发生在短线路，所述故障测距方法结束；(5‑3)当判断出故障发生在输电线路上时，计算Δt_{s_F1}和Δt_{r_F1}的比值，根据计算结果判断故障区段：