[发明专利]一种基于架空线路RL模型的直流电网双极短路故障定位方法

摘要

本发明涉及一种基于架空线路RL模型的直流电网双极短路故障定位方法，属于输配电技术领域。针对目前故障后电气量无解析解表达式与故障分析法定位精度依赖于精确模型，本发明提出以实测值代替解析解，以RL模型等效架空线路进行故障定位的方法。根据故障等效网络的KVL与VAR，可列写回路电压方程。通过预设故障测试求解出线路参数，通过获取电气量计算故障位置。

主权项

1.一种基于架空线路RL模型的直流电网双极短路故障定位方法，其特征是通过预先故障试验算得架空线路RL模型参数，即线路单位长度电阻(r₀)、电感(l₀)。通过将直流线路故障回路等效为RL电路模型，结合线路两端实测电气量列写故障回路基尔霍夫电压方程，进而推导出定位系数。包括以下步骤：步骤1：将直流输电线路等效为RL模型，双端换流站等效为时变电压源。预设线路中点发生金属性双极短路故障，根据基尔霍夫电压定律对一端故障网孔列写方程。步骤2：选取某一固定时间间隔可将步骤1中电压方程写成矩阵形式，其中，电流微分用平波电抗器压降与电抗比值加以代替。进而反解出输电线路单位长度电阻、电感参数。步骤3：参考步骤1等效输电线路，在线路某处设置经过渡电阻的双极短路故障。根据KCL与VAR，列写双端故障网孔电压方程，仍使用平波电抗器压降与电抗比值代替电流微分。两式相减可消去过渡电阻的影响。定义λ为故障位置与一端换流站的距离与线路全长的比值，由步骤2的公式推导出λ的表达式。步骤4：运用最小二乘法计算出λ的波动中心，即为故障位置。