[发明专利]一种适用于T型输电线路的故障测距系统及方法

说明书

本发明公开了电力系统继电保护技术领域中的一种适用于T型输电线路的故障测距系统及其方法。保护系统包括数据读入模块、相关因子计算模块、故障稳态电流计算模块和故障测距模块；保护方法包括：采集支路长度、节点导纳矩阵、支路导纳矩阵、节点支路关联矩阵、故障后各支路继电保护装置安装处测量电流与母线节点注入电流；计算T型输电线路的相关因子矩阵；计算T型输电线路各支路的故障稳态电流；计算T型输电线路各支路故障距离百分比，并求取故障点到母线的距离。本发明不受故障类型、故障位置、过渡电阻和负荷电流等影响，在线路发生故障后能够实现快速、准确地故障测距。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种适用于T型输电线 路的故障测距系统及方法。

背景技术

T型输电线路具备输电走廊小、占地面积少、建设周期短、设备投资低等优 势，在中压、高压和特高压等各级电网中应用日益增多。输电线路作为电力系 统中最易发生故障的元件，如何实现故障后快速、准确地定位故障点，一方面 对保障电网安全稳定、经济运行具有重要意义；另一方面，可减轻巡线压力， 缩短故障恢复时间。

目前，针对T型输电线路的故障测距主要包括行波法与故障分析法。1)行 波法：捕捉故障点产生的暂态行波，利用其蕴含的故障特征来求解故障距离。 2)故障分析法：建立线路故障分析模型，依故障边界条件构造测距方程。行波 测距精度高，但需要专用设备、技术较为复杂；而故障分析法对设备要求低、 易于实现，在实际电网中应用广泛。

鉴于此，本发明提出了一种适用于T型输电线路的故障测距系统及其方法。 首先，通过对故障支路列写局部节点电压方程，推导出T型输电网络的故障稳 态等值网络；然后，利用任意两端母线保护安装处的故障稳态电流，建立以故 障位置为未知量的方程；最后，采用叠加原理求取故障稳态电流，实现故障测 距功能。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种适用于T型输电线路的故障测距系统及其方 法，用于解决T型输电线路的故障测距问题。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种适用于T型输电线路 的故障测距系统，所述系统包括数据读入模块、相关因子计算模块、故障稳态 电流计算模块和故障测距模块；

所述的数据读入模块分别与相关因子计算模块、故障稳态电流计算模块相 连；

所述的相关因子计算模块分别与故障稳态电流计算模块、故障测距模块相 连；

所述的故障稳态电流计算模块与故障测距模块相连；

所述数据读入模块用于获取支路长度、节点导纳矩阵、支路导纳矩阵、节 点支路关联矩阵、故障后各支路继电保护装置安装处测量电流与母线节点注入 电流，并将采集的节点导纳矩阵、支路导纳矩阵、节点支路关联矩阵数据发送 至相关因子计算模块，将故障后各支路保护安装处测量电流与母线节点注入电 流数据发送至故障稳态电流计算模块；

所述相关因子计算模块用于根据节点导纳矩阵、支路导纳矩阵、节点支路 关联矩阵计算相关因子矩阵，并将计算得到的相关因子矩阵分别发送至故障稳 态电流计算模块、故障测距模块；

所述故障测距模块用于根据故障稳态电流与相关因子矩阵进行故障测距。

一种适用于T型输电线路的故障测距方法，所述方法包括：

步骤1：采集数据，包括支路长度、节点导纳矩阵、支路导纳矩阵、节点支 路关联矩阵、故障后各支路继电保护装置安装处测量电流与母线节点注入电流；

步骤2：根据节点导纳矩阵、支路导纳矩阵、节点支路关联矩阵，计算相关 因子矩阵；

步骤3：根据相关因子矩阵、故障后各支路继电保护装置安装处测量电流与 母线节点注入电流，计算故障稳态电流；

步骤4：根据相关因子矩阵与故障稳态电流，进行故障测距。