[发明专利]基于单相接地故障录波数据的故障线路参数计算方法

权利要求书

1.基于单相接地故障录波数据的故障线路参数计算方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、故障数据的获取，具体为：线路MN发生单相接地故障，通过故障录波装置或继电保护装置获取输电线路两侧的电流、电压采样值，其中包括M侧A、B、C相的电流量i_ma、i_mb、i_mc，电压量u_ma、u_mb、u_mc，N侧A、B、C相的电流量i_na、i_nb、i_nc，电压量u_na、u_nb、u_nc；

步骤2、低通滤波，具体为：

采用截止频率为100Hz的低通滤波器对采集到的电流、电压采样值进行滤波，滤除高频分量；

步骤3、计算线路两侧非故障相间线模电流、电压，具体为：

非故障相间线模电流、电压由式(1)～式(4)获取：

式中，为M侧相间线模电压、相间线模电流，为N侧相间线模电压、相间线模电流；为M侧非故障相的电压、电流，为N侧非故障相的电压、电流；

步骤4、计算线路两侧零模电流、零模电压，具体为：

线路两侧零模电流、电压由式(5)～(8)获取：

式中，u_m0、i_m0为M侧零模电压、零模电流，u_n0、i_n0为N侧零模电压、零模电流；u_ma、u_mb、u_mc、i_ma、i_mb、i_mc为M侧A、B、C相的电压和电流，u_na、u_nb、u_nc、i_na、i_nb、i_nc为N侧A、B、C相的电压和电流；

步骤5、计算故障线路参数，具体为：

步骤(5.1)、正序参数的计算：

步骤(5.1.1)、建立非故障相间线模π型等值电路；

步骤(5.1.2)、根据电路定律列写等值电路的微分方程如式(9)：

由式(9)得：

式中，为M侧非故障相间线模电压、电流，为N侧非故障相间线模电压、电流；为M侧非故障相间线模电压、线模电流对时间t的一阶微分，为N侧非故障相间线模电压对时间t的一阶微分，为M侧非故障相间线模电压对时间t的二阶微分；R₁、L₁、C₁为待求正序电阻、正序电感、正序电容；

步骤(5.1.3)、将步骤3求得的线路两侧非故障相间线模电流、电压代入式(10)、(11)，其中的一阶、二阶微分用数值差分计算，采用最小二乘算法求解式(10)获得线路正序电容C₁；将获得的C₁代入式(11)，采用最小二乘算法求解式(11)获得正序电阻、正序电感：

步骤5.2、零序参数的计算

步骤5.2.1、通过测距装置或人工巡查确定故障位置，确定故障位置距M侧母线长度占线路全长的比例为α；

步骤5.2.2、依据故障位置，建立故障线路零模R-L等值电路；

步骤5.2.3、根据电路定律列写等值电路的微分方程如式(12)：

由(12)式可得：

式中，α为故障点至M端母线距离占线路全长的百分比；u_m0、i_m0为M侧零模电压、电流，u_n0、i_n0为N侧零模电压、电流；为M侧和N侧零模电流对时间t的一阶微分；R₀、L₀为待求零序电阻、零序电感；

步骤5.2.4、将步骤4得到的线路两侧零模电流、零模电压代入式(13)，一阶微分用数值差分计算，采用最小二乘算法求解式(13)获得线路零序电阻、零序电感。