[发明专利]一种不依赖于线路参数的同杆双回线精确故障测距方法

说明书

本发明提供了一种不依赖于线路参数的同杆双回线精确故障测距方法，根据线路参数已知的双回线测距原理，得到含已知线路参数的单线双端故障距离表达式及双回线双端故障距离表达式；将线路参数作为未知量，对含故障距离和线路参数两个未知量的测距方程，消除线路参数未知量构造简易测距方程；确定选择何种测距方式，若一回线运行、一回线检修，则采用单线双端测距方式，若两回线路均正常运行，则采用双回线双端测距方式。本发明实现参数未知或多变情况下可以精确定位线路故障点，大大减少巡线的工作量，加快抢修效率，缩短故障修复时间并快速恢复供电。

技术领域

本发明属于故障测量技术领域，特别涉及一种不依赖于线路参数的同杆双回线精确故障测距方法。

背景技术

一直以来，故障测距始终是电力工程界的研究热点。国内外众多学者针对输电线路的故障测距技术已开展了大量的研究工作，并取得一定成果。在传统的故障测距原理中，单端法和双端法在计算故障距离时均需采用线路基本参数，即线路单位长度阻抗、单位长度导纳，通常将其作为已知量进行求解。对于参数变化影响测距的问题，国内外学者的研究甚少。仅有基于线路基本模型将故障距离、线路参数、非同步角作为未知量，构造非线性最优数学模型，通过采用最小二乘法、牛顿拉弗逊迭代法、信赖域迭代搜索法、参数修正法等求解非线性最优问题来实现测距。这些方法都需要迭代搜索求解非线性方程，初值和收敛性问题不可避免，并未从原理上解决线路参数未知的影响。国外有学者提出了构造一元二次方程的测距方法，消去了线路参数，在原理上克服了参数变化对测距的影响，但是一元二次方程有两个解，存在伪根判别问题。至今，无伪根、无需迭代求解、能消去线路参数的测距原理研究在国内外仍然为空白。

因此，可研究通过基本数理方法构造出无需迭代求解、无伪根问题的简易测距方程来实现故障距离测量，该测距方法能够从原理上克服线路参数变化影响，为线路参数未知的故障测距技术提供理论基础。

发明内容

本发明实现参数未知或多变情况下可以精确定位线路故障点，大大减少巡线的工作量，加快抢修效率，缩短故障修复时间并快速恢复供电。

本发明具体为一种不依赖于线路参数的同杆双回线精确故障测距方法，所述不依赖于线路参数的同杆双回线精确故障测距方法具体包括如下步骤：

步骤(1)、确定发生故障时故障距离与线路两端电压、电流的关系，确定不同运行方式下发生不同类型故障对线路模型的影响及对构造测距方程的影响；

步骤(2)、确定采用线模变换解耦后的单线表示双回线的双端法测距模型；

步骤(3)、确定采用双线表示双回线的双端法测距模型；

步骤(4)、根据线路参数已知的双回线测距原理，得到含已知线路参数的单线双端故障距离表达式及双回线双端故障距离表达式；

步骤(5)、分别针对步骤(4)中的单线双端故障距离表达式及双回线双端故障距离表达式，将线路参数作为未知量，对含故障距离和线路参数两个未知量的测距方程，消除线路参数未知量构造简易测距方程；

步骤(6)、考虑所需电压、电流电气量，得到同时采用电压、电流计算的单线双端测距方程；或仅采用电流计算的单线双端测距方程，避免电压互感器传变特性影响；或仅采用电压计算的单线双端测距方程，避免电流互感器饱和影响；

步骤(7)、考虑所需电压、电流电气量，得到同时采用电压、电流计算的双回线双端测距方程；或仅采用电流计算的双回线双端测距方程，避免电压互感器传变特性影响；或仅采用电压计算的双回线双端测距方程，避免电流互感器饱和影响；

步骤(8)、为了保证线路保护能够自适应地构建双回线不同运行方式下的测距方案，双回线路保护之间需要传递本线当前的运行状态，通过识别断路器的位置来判别是否处于运行状态或检修状态，将判别的状态发送给邻线的线路保护装置；