[发明专利]基于多元模型融合分析的输电线路单端故障测距方法

权利要求书

1.一种基于多元模型融合分析的输电线路单端故障测距方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：通过集中参数线路模型估算故障距离，其中：

基于集中参数线路模型，将保护装置不断采集得到的故障相电压、故障相电流在单位数据窗长内的差分方程式整理为矩阵形式：

U＝Iβ

求解计算即得到单位数据窗拟合计算的故障距离x，故障距离求解表达式如下：

β＝(I^TI)^-1I^TU，β＝[x R'_F]^T

其中，x为故障距离，U为故障相电压矩阵、I为故障相电流矩阵，β为待求系数矩阵，R′_F为等效过渡电阻；

步骤2：判定拟合计算是否达到稳态；

步骤3：达到稳态之后，计算得到当前故障距离计算值x_n所对应的的最大模型误差，考虑裕度确定新的计算起始点x_q(1)，表达式如下：

其中，k_x为裕度系数，x_n为基于集中参数线路模型进行故障测距的稳态计算结果，E_cmax(ω,x,R_F)为由于忽略分布电容而产生的误差计算式，其中Y＝r₁+jωl₁，W＝jωc₁，R_F表示过渡电阻值且根据实际系统情况取最大值，ω为频率；

步骤4：利用贝瑞隆模型将电压、电流由保护安装处计算至上述起始点x_q(1)；

步骤5：基于新的计算起始点x_q(1)，利用集中参数线路模型进行故障距离计算；

步骤6：再次判定拟合计算是否进入稳态；

步骤7：判定拟合计算达到稳态后，基于新的计算起始点得到故障距离计算结果x_q(2)；

步骤8：最终得到故障距离计算结果为x_q＝x_q(1)+x_q(2)。

2.如权利要求1所述的一种基于多元模型及最大误差的输电线路单端故障测距方法，其特征在于根据故障距离实时拟合计算结果判定计算结果是否达到稳态，具体步骤如下：

定义单位数据窗内拟合误差为：

通过对保护采样数据采用滑动数据窗不断的进行拟合计算，得到拟合误差的序列E_r＝[E_r(1),E_r(2),…,E_r(Cn)]，C_n为当前时域微分方程求解故障距离的第C_n次拟合计算结果；

当暂态过程剧烈时，微分方程无法得到稳定解，拟合误差较大，当计算开始进入稳态后，拟合误差趋近于零；将拟合误差的值是否在设定数据窗内连续小于门槛值作为拟合计算是否进入稳态的判定：

E_r(i)＜E_r(set),i＝C_n,C_n-1,…,C_n-n_w

其中，C_n为当前时域微分方程求解故障距离的第C_n次拟合计算结果，n_w为计及计算连续性的拟合次数。