[发明专利]一种基于贝杰龙模型的交流输电线路故障选相的测后模拟方法

权利要求书

1.一种基于贝杰龙模型的交流输电线路故障选相的测后模拟方法，其特征在于：当交流输电线路发生故障时，在短时窗内，分别实测输电线路首端M点和末端N点处的线模电压u_Mαβγ、u_Nαβγ和电流i_Mαβγ、i_Nαβγ；然后通过分析贝杰龙方程得到沿线电流分布规律模型，根据该模型用首端电压u_Mαβγ和电流i_Mαβγ，模拟计算输电线路末端的电流                                                ；再将模拟电流与实测电流的波形相比较，计算出模拟电流与实测电流波形的相关系数r_αβγ；最后根据模拟电流与实测电流波形的相似程度和相关系数r_αβγ的大小，判断识别线路区内、外故障，实现交流输电线路故障选相。

2.根据权利要求1所述的基于贝杰龙模型的输电线路故障测后模拟识别方法，其特征在于故障选相的测后模拟方法的具体步骤是：

（1）利用如下扩展的凯伦贝尔相模变换矩阵，将三相量解耦为三个相互独立的模量，得到各电气量的α模、β模、γ模三个线模分量：

；

（2）交流线路发生故障后，在短时窗内，实测输电线路首端M点和末端N点的电压u_Mα、u_Nα和电流i_Mα、i_Nα，然后根据M端电压u_Mα和电流i_Mα，按以下贝杰龙沿线电流分布规律模型，模拟计算出输电线路N端的α模电流：

   ；

式中：R、、v分别是线路α模量下的电阻、波阻抗、波速度，x是沿线任意一点到M端的距离，t是时间；并按同样方法，求得N端的β、γ模电流、；

（3）根据如下相关系数公式，分别计算模拟电流波形与实测电流波形的相关系数r_αβγ：

；

式中，N₁为测量数据长度，k表示第1,2,3……N₁个采样点；

（4）根据计算出的相关系数r_αβγ，进行交流输电线路的故障选相；当r_αβγ≤0时，为多相故障；当某个模量的相关系数大于0时，该模量对应两相为非故障相，另一相为故障相，即输电线路发生单相接地故障。

3.根据权利要求1或2所述的基于贝杰龙模型的输电线路故障测后模拟识别方法，其特征在于：测量输电线路两端电压和电流时，短时窗的长度为2ms，采样频率为20kHz。