[发明专利]一种同塔双回直流线路的混合模量时域故障定位方法

权利要求书

1.一种同塔双回直流线路的混合模量时域故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、利用阻抗矩阵和导纳矩阵构造相模变换矩阵，以构造电压解耦矩阵和电流解耦矩阵；

步骤2、根据步骤1得到的电压解耦矩阵和电流解耦矩阵，对线路两端测得的电压和电流进行解耦变换，求出同塔双回直流输电线路测量端的各模量电压和电流瞬时值，以提取线模电压分量和线模电流分量；

步骤3、计算沿线电压分布，使用线模电压分量和线模电流分量以及线模参数分别从线路两端计算沿线电压的分布；

步骤4、构造基于混合模量的故障定位判据；根据一定的比例系数合成两个模量电压分布，利用两个模量的冗余信息，消除由于相模解耦带来的误差。

2.如权利要求1所述的同塔双回直流线路的混合模量时域故障定位方法，其特征在于，在步骤1中，所述的相模变换矩阵的构造方法包括以下步骤：

步骤11、分别用1P、1N、2P和2N分别代表同塔架设的I回正极线路、I回负极线路、II回正极线路和II回负极线路；

步骤12、根据电力系统电磁暂态理论，得到同塔双回的均匀传输线方程：

-ddx[Uphase]=[Zphase][Iphase],-ddx[Iphase]=[Yphase][Uphase],]]>

式中，[U_phase]＝[u_1P u_1N u_2p u_2N]^T为极线电压列向量；[I_phase]＝[i_1P i_IN i_2p i_2N]^T为极线电流列向量；[Z_phase]为线路的阻抗矩阵；[Y_phase]为线路的导纳矩阵；

将上式整理得到二阶微分方程：

d2dx2[Uphase]=[Zphase][Yphase][Uphase],d2dx2[Iphase]=[Yphase][Zphase][Iphase],]]>

式中，[U_phase]＝[u_1P u_1N u_2p u_2N]^T为极线电压列向量；[I_phase]＝[i_1P i_1N i_2p i_2N]^T为极线电流列向量；[Z_phase]为线路的阻抗矩阵；[Y_phase]为线路的导纳矩阵；

步骤13、根据矩阵特征值理论，把两个矩阵对角化，可知[Z_phase][Y_phase]的特征值矩阵为[Λ]，特征向量矩阵[T_v]，因此存在下式：

[Z_phase][Y_phase]＝[T_v][Λ][T_v]^-1；

根据[Z_phase][Y_phase]＝[[Y_phase][Z_phase]]^T，得到以下关系式：

[T_v]^-1＝[T_i]^T，

求得波阻抗矩阵为：

[Zc]=[Λ]-1[Tv]-1[Zphase][Ti]=[Tv]-1[Yphase]-1[Ti][Λ],]]>

即：得到了电压解耦矩阵[T_v]、电流解耦矩阵[T_i]和波阻抗矩阵[Z_c]。