[发明专利]一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法

说明书

本发明提供了一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，包括以下步骤：S1、利用ABCD参数推导传输线网络长度估计解析公式；S2、利用长度估计解析公式制定故障定位策略；S3、根据故障定位策略选择测试端口测量待测网络的ABCD参数；S4、将测得的ABCD参数代入长度估计解析公式获得故障位置。本发明提出的传输线网络故障定位方法简单有效，定位精度与终端负载、故障阻抗无关，而且，不受传输线特性阻抗限制，可用于含不同特性阻抗分支的传输线网络的故障定位，具有较强的通用性。

技术领域

本发明用于传输线网络技术领域，尤其可实现传输线网络的分支长度测量和故障定位。

背景技术

传输线是信息传输与能量分配的重要载体，在电力系统、通信、交通等诸多领域广泛应用。传输线状态的检测对保障系统安全运行具有极其重要的作用。

现有的故障定位方法可分为三类。第一类是阻抗法，其主要原理是利用线路电压和电流的工频分量来定位故障，阻抗法相对简单，且测量成本较低，但是准确性不高，定位精度会受到故障阻抗以及线路运行方式的影响；第二类是行波法，根据行波的到达时间差和速度来确定故障位置。行波法不受线路结构、介电常数等参数变化的影响，能较为准确地找到故障点的位置。但是，行波法在应用时必须与宽频段的频率测量设备相结合，因此，该方法成本较高，且对接近线路终端的故障检测精度较低；第三类是时间反演法，利用波动方程在时间上的可逆性分析故障引起的电磁暂态过程，在线路的单端或多端记录由故障反射的信号，将这些信号时间反演后从相应的端口注入网络，观测线路沿线信号能量，能量最大值所对应的位置即为故障点的位置。这种方法的准确性较高，但它的缺点是在每次测试前都需要建立与真实网络相对应的仿真模型,这在实际应用中是较为不便的。

发明内容

鉴于现有故障定位方法的缺点，本发明的目的在于提供一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，快速准确且低成本的解决传输线网络故障定位问题。

本发明的技术方案是：一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，包括以下步骤：

S1、利用ABCD参数推导传输线网络长度估计解析公式；

S2、利用长度估计解析公式制定故障定位策略；

S3、根据故障定位策略选择测试端口测量待测网络的ABCD参数；

S4、将测得的ABCD参数代入长度估计解析公式获得故障位置。

优选的，所述步骤S1包括以下步骤：

S11、取①、②端口作为测试端口，利用网络的ABCD参数推导两端支路长度估计公式；

S12、取①、③端口作为测试端口，利用网络的ABCD参数推导中间支路长度估计公式。

优选的，所述步骤S2包括以下步骤：

S21、规定组别；

S22、利用长度估计解析公式确定故障组别；

S23、利用长度估计解析公式确定故障具体位置。

优选的，所述步骤S11的推导方法为：

S111、计算

式中，Z_c1与Z_c2分别为线路l₁和l₂的特性阻抗，Y_c1与Y_c2分别为线路l₁和l₂的特性导纳，γ₁与γ₂分别为线路l₁和l₂的传播常数，A、B、C、D为网络的ABCD参数；

S112、得到长度估计公式：