[发明专利]基于单端电气量特高压交流输电线路三相短路故障测距方法

摘要

本发明公开了一种基于单端电气量特高压交流输电线路三相短路故障测距方法。采用一维搜索方法依次计算特高压交流输电线路正常运行时保护安装处的相间电压领先特高压交流输电线路三相短路故障后特高压交流输电线路上每一点相间电压的相角，然后利用特高压交流输电线路三相短路故障点前后，特高压交流输电线路的相角由(-90°90°)突变进入(90°270°)，且另一相电压领先特高压交流输电线路三相短路故障后特高压交流输电线路三相短路故障点前后的另一相电压的相角也由(-90°90°)突变进入(90°270°)这一相位特性实现单端精确定位，测距精度不受过渡电流、负荷电流和电力系统运行方式等因素的影响，具有很高的测距精度。

主权项

基于单端电气量特高压交流输电线路三相短路故障测距方法，其特征在于，包括如下依序步骤：(1)保护装置测量特高压交流输电线路正常运行时的三相电压和三相电流其中，φαβ＝ABC、BCA、CAB相；(2)保护装置测量特高压交流输电线路三相短路故障后的三相电压和三相电流零序电流其中，φαβ＝ABC、BCA、CAB相；(3)保护装置选取故障距离初始值为l_x，计算特高压交流输电线路三相短路故障后距离特高压交流输电线路保护安装处l_x点的αβ相间电压其中，Z_c1为特高压交流输电线路正序波阻抗；γ₁为特高压交流输电线路正序传播系数；φαβ＝ABC、BCA、CAB相；th(.)为双曲正切函数；(4)计算特高压交流输电线路三相短路故障后距离特高压交流输电线路保护安装处l_x点的φ相电压其中，Z0为特高压交流输电线路保护安装处的系统零序等值阻抗；γ₁、γ₀分别为特高压交流输电线路正序、零序传播系数；Z_c1、Z_c0分别为特高压交流输电线路正序、零序波阻抗；为距离特高压交流输电线路保护安装处l_x点的零序补偿系数；th(.)为双曲正切函数；ch(.)为双曲余弦函数；sh(.)为双曲正弦函数；(5)计算${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\mathrm{\β}\[0\]}={\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\[0\]}-{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\β}\[0\]}$领先的相角$\mathrm{\ϵ}\left(l_x\right)=Arg\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\mathrm{\β}\[0\]}}{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\mathrm{\β}}\left(l_x\right)}\right);$(6)计算领先的相角$\mathrm{\λ}\left(l_x\right)=Arg\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ}\[0\]}}{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ}}\left(l_x\right)}\right);$(7)故障距离l_x以固定步长Δl递增，返回步骤(3)，依次计算特高压交流输电线路上每一点处${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\mathrm{\β}\[0\]}={\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\[0\]}-{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\β}\[0\]}$领先的相角$\mathrm{\ϵ}\left(l_x\right)=Arg\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\mathrm{\β}\[0\]}}{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\mathrm{\β}}\left(l_x\right)}\right)$和领先的相角直至特高压交流输电线路全长；(8)保护装置选取特高压交流输电线路上某一l_x点的落在(‑90° 90°)和$\mathrm{\λ}\left(l_x\right)=Arg\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ}\[0\]}}{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ}}\left(l_x\right)}\right)$落在(‑90° 90°)，且其相邻一下个l_x+Δl的$\mathrm{\ϵ}(l_x+\mathrm{\Δ}l)=Arg\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\mathrm{\β}\[0\]}}{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\α}\mathrm{\β}}(l_x+\mathrm{\Δ}l)}\right)$落在(90° 270°)和落在(90° 270°)，则这两个点的中间位置即为特高压交流输电线路三相短路故障点。