[发明专利]一种基于正序电流故障分量的输电线路故障检测方法

权利要求书

1.一种基于正序电流故障分量的输电线路故障检测方法，其步骤包括：

步骤一、将输电线路发生故障时刻线路单端的正序电流值减去该时刻六个周波前的正序电流值得到的变量，作为线路单端的正序电流故障分量

步骤二、对于发生故障的输电线路，构造该线路两侧的正序电流故障分量的矢量和的模值与矢量差的模值的比值，作为线路的故障判断量d；

给出故障判断量d的计算式：其中，和分别为母线i、j处的正序电流故障分量；由该式推断出故障线路的故障判断量大于1，并确定故障判断量d的阈值；

步骤三、在电网发生振荡时，建立求解故障点位置a的公式：利用线路两侧的正序电流故障分量和线路阻抗Z、线路两侧的“系统等效阻抗”Z_i和Z_j，计算出故障点位置a，如果a位于0,1之间，则判断该线路故障；

步骤四、通过上述基于故障判断量d和故障点位置a作为故障线路的两个判据，来判断线路故障；所述故障线路的两个判据应当满足如下的逻辑关系：

判据1、首先采用故障判断量d构造判据1，定义如下：

实时收集线路两侧的电流电压数据，当某线路有保护启动时，首先利用两侧的电流故障分量，计算线路故障判断量d，利用d值大小来进行故障检测：若连续三个时刻t-2、t-1、t的d>1，则判定该线路故障，若不满足连续三个d值大于1，则进入判据2；

判据2、当电网发生振荡时故障线路的故障判断量d可靠小于1，无法将正常线路与故障线路区别开，此时增加了故障判据2，定义如下：

当d<1时，先检测该线路的距离保护振荡元件是否启动，如果未启动，则该线路正常；否则，计算该线路的故障点位置a，如果a∈[0,1]，则判定该线路故障，否则，该线路正常。

2.根据权利要求1所述一种基于正序电流故障分量的输电线路故障检测方法，其特征在于：所述给出线路的故障判断量d的计算式，同时需证明其值大于1，据此设置故障判断量阈值；

由故障判断量d的定义，得到故障判断量的计算式为

由于输电线路区内故障和区外故障对应的d值有很大的不同，区内故障时，输电线路的d大于1，区外故障时d小于1，故设置故障判断量阈值为1，通过比较d值与阈值可识别出线路故障。

3.根据权利要求1所述一种基于正序电流故障分量的输电线路故障检测方法，其特征在于：所述在电网发生振荡时，由电网的拓扑结构，建立求解故障点位置a的方程，加入故障点位置作为辅助判据来判断线路故障；

输电线路两侧的“系统等效阻抗”分别为为线路两侧电压的正序故障分量，对于故障判断量d的计算式，去掉其两边的取模符号，得到线路两侧的正序电流故障分量与线路阻抗、线路两侧的“系统等效阻抗”、故障点位置a之间的方程为求解该方程，可得到故障点位置为

对于正常线路，所求得的故障点位置a大于1，对于故障线路，所求得的a∈[0,1]，此时引入故障点位置a作为判断故障的附加判据。