[发明专利]基于行波时间差的架空和电缆混合线路接地故障定位方法

说明书

本发明提供一种基于行波时间差的架空和电缆混合线路接地故障定位方法。获取故障点零模和线模的首行波波头到达保护安装处的时间；根据所述首行波波头到达时间计算得到故障行波到达时间差；获取线路各连接点时间差序列；根据所述故障行波到达时间差和各连接点时间差序列计算得到故障点定位。本发明利用单端量算法，无需对端数据，无需数据对时，考虑了混合输电线路参数不均匀分布的特点，测距结果准确可靠。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体是一种基于行波时间差的架空和电缆混合线路接地故障定位方法。

技术背景

随着现代电力系统的发展，输电线路出线了架空和电缆线路混合的新形式，并广泛应用于跨海、跨水道输电以及城市、工业中心供电。准确可靠的线路故障定位，可以降低巡线工作量，加快恢复供电，提高供电可靠性，减少停电损失。混合输电线路中各段线路的结构和参数各不相同，相应的行波传播速度也不相同。传统的测距方法只适用于均匀参数线路，因而需要提出适用于架空和电缆混合输电线路的故障定位新方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于行波时间差的架空和电缆混合线路接地故障定位方法，以解决现有方法只适用于均匀参数线路的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于行波时间差的架空和电缆混合线路接地故障定位方法，所述方法包括如下步骤：

获取故障点零模和线模的首行波波头到达保护安装处的时刻；

根据所述首行波波头到达时刻计算得到故障行波到达时间差；

获取线路各连接点时间差序列；

根据所述故障行波到达时间差和各连接点时间差序列计算得到故障点的定位。

保护安装处设置有电压电流高速采集装置，电压电流高速采集装置将采集到的电压电流数据上传至测距分析装置，并对其进行预处理。故障定位方法直接利用零模和线模行波波头信息进行故障定位，无需故障相别信息，不受过渡电阻影响，保证了测距的精确性。

进一步的，所述首行波波头到达时刻的获取方法包括：

获取故障点电压电流数据；

通过S矩阵对所述电压电流数据进行相模变换获取故障点零模和线模；

通过小波变换分别提取所述零模和线模的模极大值；

根据所述模极大值得到首行波波头到达时刻。

通过使用小波变换分别提取故障点零模量和线模量的模极大值，确定故障点零模和线模首行波波头到达时刻t₀和t₁。故障定位方法只需要利用本地电压电流信息，无需线路对端电压电流信息，因而无需额外的数据通道，无需数据对时，保证了测距的可靠性。

进一步的，所述S矩阵为：

传统的Clarke矩阵和Karenbauer矩阵的逆矩阵中有零元素，使得其不能反映某些故障类型下的故障信息。而矩阵S没有这个问题，经其变换得到的线模量可以反映全部故障类型下的故障信息。

故障定位方法采用了特殊的相模变换方法，使得线模量可以反映各种接地故障类型下的故障信息。克服了传统相模变换方法不能反映某些特定故障类型的故障信息的问题。

进一步的，所述各连接点时间差序列的获取方法包括：

获取架空线路和电缆线路的结构参数；

根据所述结构参数分别计算连接点零模和线模行波到达保护安装处所需的时间；