[发明专利]基于故障支路判定的单回T型输电线路故障测距方法

说明书

本发明涉及一种基于故障支路判定的单回T型输电线路故障测距方法，首先利用保护安装处的电力互感器采集故障发生后单回T型输电系统三端的三相电压和电流，然后利用对称分量法对采集得到的基波分量进行分解，利用分解得到的正序分量构造故障支路判定函数，根据故障支路判定函数的结果筛选故障支路，最后根据正序分量和正序故障分量构造故障测距函数，对故障支路进行测距，根据测距函数的结果确定故障的具体位置。本发明利用正序分量构造故障支路判定函数和故障测距函数，适用于单回T型输电线路的所有故障类型，原理简单、便于实现，直接通过计算能够识别故障支路和获取故障位置，无需进行迭代搜索和伪根识别，所需运算量小，测距精度高。

技术领域

本发明属于电力系统保护与控制领域，基于单回T型输电线路故障特性的分析结果，提出了一种基于故障支路判定的单回T型输电线路故障测距方法。

背景技术

随着国家经济的发展，用电负荷的不断增加，我国电力系统规模也呈现出稳步提高的趋势。为了增强线路输电能力、节约走廊占地、提高线路使用效益，T型输电线路越来越多地出现在中压、高压和特高压等各电压等级的电网中。高压、特高压输电线路往往承担着电网中传输大容量负荷功率的任务，但是由于输电线路长度较长、经过的地形环境复杂多样，不可避免地成为各类短路故障频发的电气设备。因此，为了保证正常的负荷供电，对高压输电线路的正常运行提出了较高的要求。

考虑到T型输电线路的广泛应用和系统安全稳定运行的基本要求，T型输电线路的快速、准确故障定位方法研究成为人们关注的热点问题。由于T型输电线路具有传输功率大、电力负荷重的特点，一旦发生故障，将会引起大面积停电、造成更大的经济损失。因此，快速、准确的故障定位对于降低检修人员工作难度、及时排查和清除故障、尽快恢复供电、减少经济损失和提高电力系统供电的可靠性极具重要作用。

现有的单回T型输电线路故障测距算法按原理可以分为：行波测距法和故障分析法：

行波测距利用故障点产生的暂态行波信号所表现出的性质实现故障测距，具备不受故障类型、接地阻抗、系统振荡等因素影响的优点，但故障行波的传播仍会受到母线接线方式的影响，而且需要配置GPS系统和专门的高速采样设备，所需硬件成本较高。

故障分析法可分为基于故障支路判定的测距方法和无需故障支路判定的测距方法。前者在故障测距之前，先进行故障支路判定，再利用双端测距方法实现故障位置的定位。后者通过构造故障测距函数，分别对三段支路进行分析，判断所得结果是否符合故障点对应的性质，进而筛选出故障测距结果。

由于无需故障支路判定的测距方法需要对三个支路分别进行计算，其故障定位速度稍逊于基于故障支路判定的测距方法。

现有单回T型输电线路的故障测距算法中往往还存在判断故障支路时受过渡电阻影响较大、测距计算时需要全线范围内搜索或伪根识别、测距计算量大等问题，在实际工程应用中容易受到较大的限制。因此，有必要针对现有单回T型输电线路测距方法存在的问题，提出新的故障测距方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，通过对单回T型输电线路故障特性进行深入分析，从而提供一种简单有效的、适用于单回T型输电线路的故障测距方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种基于故障支路判定的单回T型输电线路故障测距方法，其特征在于：首先利用保护安装处的电力互感器采集故障发生后单回T型输电系统三端的三相电压和电流，然后利用对称分量法对采集得到的基波分量进行分解，利用分解得到的正序分量构造故障支路判定函数，根据故障支路判定函数的结果筛选故障支路，最后根据正序分量和正序故障分量构造故障测距函数，对故障支路进行测距，根据测距函数的结果确定故障的具体位置，所述测距方法的具体步骤如下：

(1)首先，利用保护安装处的电力互感器采集故障发生后的单回T型输电线路系统中M、N、P端的三相电压量和三相电流量其中，i表示M、N、P端，φ表示A相、B相、C相；