[发明专利]一种基于初始行波时差关系的多分支配电网故障测距方法

摘要

本发明公开了一种基于初始行波时差关系的多分支配电网故障测距方法，属于配电网保护与控制领域，该方法在配电网主干线首末两端与各分支末端节点配置相关行波同步检测装置，首先根据变电站各主干线首末两端初始行波时差关系确定故障线路，然后对故障线路划分主‑分区段，根据线路参数构建主‑分区段特征时差矩阵，利用行波初始波头到达各检测装置时差构建主‑分区段真实矩阵，近而形成故障区段判别矩阵，确定故障区段，最后利用故障区段真实时差行波双端测距。该发明适用于多分支配电网故障测距，不受故障类型、故障位置、过渡电阻的影响，测距精度较高，具有较好的经济性和较强的实用价值。

主权项

1.一种基于初始行波时差关系的多分支配电网故障测距方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：对于拓扑结构确定的电网，假设变压器母线有n条出线，分别标记为AM1,AM2,…AMn，根据拓扑结构和线路参数，计算行波从各条出线首端传播至末端分别所需的时间，并构成特征时差矩阵G＝[ΔT1 … ΔTi … ΔTn]，其中1,2…n为各出线编号；步骤2：假设各出线首末两端均安装行波同步检测装置，故障发生后，将各检测装置获取的线模电压行波分别进行小波变换，获得初始行波到达各检测装置的时刻，计算各线路首末两端初始行波到达时刻时差，构成真实时差矩阵H＝[Δt1 … Δti … Δtn]；步骤3：将特征时差矩阵与真实时差矩阵作差，得到故障线路判别矩阵α＝[α1 … αi … αn]，其中，任一线路i的判别时差αi＝ΔTi‑Δti；设判别时差裕度δ＝1.0us，若故障线路判别时差大于δ，非故障线路判别时差小于等于δ，则据此能够判断出故障线路；步骤4：对故障线路进行主‑分区段划分，主‑分区段定义及划分规则为：(1)与变压器母线直接相连且包含分支点最多的线路为主干线，连接在主干线上的线路为分支线路；(2)假定某分支末端节点为i，此分支与主干线的连接点为Pi，定义分支pi‑i及线路p(i‑1)‑pi为主‑分区段i；(3)假定主干线末端节点为L、最后一个分支连接点为pm，定义线路pm‑L为末端区段L；步骤5：定义主‑分区段i特征时差，即行波从分支连接点pi分别传播至分支末端节点i与主干线首端节点A的计算时差，计算公式为：计算各主‑分区段特征时差，并构建主‑分区段特征时差矩阵T＝[ΔT_L,1 … ΔT_L,i … ΔT_L,m]；步骤6：定义主‑分区段i真实时差，即主‑分区段i的分支末端节点i与主干线首端节点A检测到的初始行波到达时差，计算各主‑分区段真实时差，并构建主‑分区段真实时差矩阵T＝[ΔtL,1 … ΔtL,i … ΔtL,m]；步骤7：定义故障区段，即发生故障的主‑分区段；将主‑分区段真实时差矩阵与主‑分区段特征时差矩阵做差，得到故障区段判别矩阵β＝[β1 … βi … βm]，其中任一主‑分区段判别时差βi＝|ΔTL,i‑ΔtL,i|；步骤8：判别时差整定值δ＝1.0us，若故障发生在主‑分区段i中，则主‑分区段r(r步骤9：确定故障区段后，利用故障区段真实时差进行双端测距，计算公式为：其中，dF表示故障点F与线路L首端节点s的距离；v表示行波传播速度；Ls,i表示节点s与节点i的最短距离。