[发明专利]基于故障前后电压、电流变化的输电线路故障定位方法

摘要

本发明公开了一种基于故障前后电压、电流变化的输电线路故障定位方法。首先根据输电线路的分布参数模型构建故障定位方程，在故障发生后，利用输电线路两端PMU记录下的电压、电流相量值计算故障前后的正序电压、正序电流变化量，代入构造的故障定位方程，计算故障位置。本发明不受过渡电阻与故障初始角的影响，适用于各种类型的短路和接地故障，在发生近母线故障时也能有效确定故障位置，具有较高的精度、可靠性和工程实践意义。

主权项

1.基于故障前后电压、电流变化的输电线路故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、建立输电线路分布参数模型，计算线路的传播系数γ和特征阻抗Z，推导包含故障距离、传播系数、特征阻抗和双端电气量的故障定位方程；步骤2、在输电线路上检测到故障后，分别提取线路两端安装的PMU记录的三相电压、电流数据和其中，i＝1，2，分别代表故障前和故障后，M代表线路首端，N代表线路末端，A、B、C分别代表A相、B相、C相；步骤3、根据步骤2的数据，计算线路两端的正序电压和正序电流的值；步骤4、利用式(1)计算输电线路两端故障前后的电压、电流相量的变化量：其中，代表线路首端、末端电压相量的变化量，代表线路首端、末端电流相量的变化量；步骤5、将步骤4中的计算结果代入步骤1中推导出的故障定位方程，求解故障距离x₁、x₂，如式(2)所示，Re(A)x₁²+Re(B)x₁+Re(C)＝0Im(A)x₂²+Im(B)x₂+Im(C)＝0  (2)其中，x₁、x₂代表故障点与线路首端M之间的距离，Re和Im分别代表实部和虚部，且这里，L代表输电线路的长度；步骤6、将步骤5求解出的初步故障距离代入式(3)，选择正确的故障距离x_Re和x_Im：|x_1j‑x_2k|＜ε  (3)其中，x_1j代表求解步骤5中实部方程得到的j个解，x_2k代表求解步骤5中虚部方程得到的k个解，x_Re代表由实部方程得到的正确故障距离，x_Im代表由虚部方程得到的正确故障距离，ε代表选择阈值；步骤7、根据步骤6中的选择，利用式(4)计算准确的故障距离X：