CN103683230B - 一种电力系统配电网距离保护的实现方法及结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力系统配电网距离保护的实现方法，包括以下步骤：S1获取配电网首端的三相电压和电流的瞬时信号；S2计算三相电压和电流的第一、第二参数；S3计算电压和电流的序分量的第一、第二参数；S4计算电压和电流序分量的第三、第四参数；S5计算电压和电流序正负分量第一到第四参数的一阶导数，计算电流序分量第一、第二参数的二阶导数；S6计算故障点距离电网首端的距离X1；S7计算三相或两相短路点距离配电网首端的距离X2；S8求解认定故障距离并判断保护是否动作。本发明只需采样首端电流电压同步参数即可实现距离保护，且该距离保护采用两个独立计算模块分析故障距离，联合判断保护动作行为，提高了距离保护的可靠性。

Description

一种电力系统配电网距离保护的实现方法及结构

技术领域

本发明涉及一种配电网线路距离保护方法，特别是一种基于故障网络和阻抗角两种原理独立计算，综合分析的测距式距离保护方法。

背景技术

随着电力系统的发展，配电网规模也在逐步扩大，网络结构也更复杂，对安全运行要求的不断提高,传统的继电保护原理和故障诊断技术已经渐渐不能适应不断发展的系统要求。距离保护1、2段能够保证选择性，比电流电压保护的灵敏度高。但距离保护会受到过渡电阻的影响，且阻抗继电器接线方式复杂，容易故障，不易维护。因此，为了提高距离保护的可靠性，有必要从原理上消除过渡电阻对距离保护的影响，规避阻抗继电器的弱点，同时提高距离保护的快速性。

目前距离保护的实现途径主要有两种，一种是基于阻抗继电器实现，这类距离保护根据电压电流的关系，计算出阻抗值，与阻抗继电器整定值比较，进而决定保护的行为。由于存在过渡电阻，距离保护可能出现超越、失去方向和区内拒动等问题。过渡电阻的影响存在不确定性，对不同动作特性的阻抗继电器影响程度也不同。故此类距离保护整定困难，可靠性较差。

另一类距离保护是根据输入的电压和电流的若干点采样值通过电压和电流的微分方程计算出复阻抗的量值，进而计算出故障距离，然后根据故障位置判断保护的动作方式。这类距离保护所建立微分方程直接求解通常较困难，一般采用近似减少未知数个数或将非线性方程线性化，减小求解难度，但会引入误差。故一个可以通过精确模型计算故障距离，且具有高可靠性的距离保护是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于此，本发明公开了一种电力系统配电网距离保护实现方法及结构，通过采集的数据，利用两种独立的原理进行数据处理，结合两种原理计算结果综合决定保护的动作行为，具有较高的可靠性。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：一种电力系统配电网距离保护的实现方法，该方法包括以下步骤：

S1.用信号采集器实时测量配电网首端三相电压瞬时信号u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)和三相电流瞬时信号i_A(t)、i_B(t)、i_C(t)；

S2.使用步骤S1获取的配电网首端三相电压瞬时信号计算出相电压第一参数A_uA(t)、A_uB(t)、A_uC(t),相电压第二参数B_uA(t)、B_uB(t)、B_uC(t)；使用步骤S1获取的配电网首端三相电流瞬时信号计算出相电流第一参数A_iA(t)、A_iB(t)、A_iC(t),相电流第二参数B_iA(t)、B_iB(t)、B_iC(t)；

S3.使用步骤S2获取的相电压第一参数通过瞬时对称分量法求取电压序分量第一参数A_u1(t)、A_u2(t)、A_i0(t)，使用步骤S2获取的相电压第二参数通过瞬时对称分量法求取电压序分量第二参数B_u1(t)、B_u2(t)、B_u0(t)；

使用步骤S2获取的相电流第一参数通过瞬时对称分量法求取电流序分量第一参数

A_i1(t)、A_i2(t)、A_i0(t)，使用步骤S2获取的相电流第二参数通过瞬时对称分量法求取电流序分量第二参数B_i1(t)、B_i2(t)、B_i0(t)；

S4.使用步骤S3所求电压序分量第一、第二参数和电流序分量第一、第二参数计算电流序分量的第三、第四参数以及电压序分量的第三、第四参数；

电流正序分量第三参数A_i1g(t)＝A_i1(t)-A_i1(t-T)

电流正序分量第四参数B_i1g(t)＝B_i1(t)-B_i1(t-T)

电压正序分量第三参数A_u1g(t)＝A_u1(t)-A_u1(t-T)

电压正序分量第四参数B_u1g(t)＝B_u1(t)-B_u1(t-T)

其中：T为基波周期；

S5.求取电压正负序分量的第一、第二、第三、第四参数的一阶导数，求取电流正负序分量的第一、第二、第三、第四参数的一阶导数，求取电流正负序分量的第一、第二参数的二阶导数；

S6.利用电压正负序分量的第一、第二、第三、第四参数的一阶导数，电流正负序分量的第一、第二、第三、第四参数的一阶导数以及电流正负序分量的第一、第二参数的二阶导数计算故障点距离电网首端的距离X₁；

S7.使用步骤S3求得的电压序分量第一、第二参数和电流序分量第一、第二参数求得三相或两相短路点距离配电网首端的距离X₂；

S8.设定阈值e，X₁与X₂比较，如果|X₁-X₂|<e，则取x＝(X₁+X₂)/2，保护动作，否则不动作。

进一步，所述步骤S1中采集三相电压/电流瞬时信号的时间间隔为T₁，序列长度为N且0.05ms≤T₁≤5ms,10≤N≤10000。

本发明的目的之二是提供一种用于实现电力系统配电网距离保护方法的结构，包括信号采集器、正弦逼近处理器、序分量获取器、故障分量及导数求取模块、第一保护模块、第二保护模块和综合分析处理器，所述信号采集器与正弦逼近处理器连接，正弦逼近处理器与序分量获取器连接，序分量获取器的输出信号分别输入到故障分开量及导数求取模块、第一保护模块和第二保护模块中；故障分量及导数求取模块输出信号输入到第二保护模块中第一保护模块和第二保护模块的输出信号输入到综合分析处理器中；

所述信号采集器用于实时测量配电网首端三相电压瞬时信号和三相电流瞬时信号；

所述正弦逼近处理器通过瞬时电压/电流求取相电压/相电流的第一和第二参数；

所述序分量获取器通过相电压/电流的第一和第二参数获得电压/电流各序分量的第一、第二、第三、第四参数；

所述第一保护模块利用故障网络建立的微分方程，计算故障点距离电网首端的距离X₁；

所述第二保护模块利用流经过渡电阻的电流、电压、相位相同来构造微分方程并求得三相或两相短路点距离配电网首端的距离X₂；

所述综合分析处理器用于将第一保护模块和第二保护模块的计算结果进行比较，相差在一定范围内，及认定故障距离为(x₁+x₂)/2，根据故障距离即可判断保护的动作行为。

进一步，所述信号采集器采集信号的时间间隔为T₁，序列长度为N，且0.05ms≤T₁≤5ms,10≤N≤10000。

有益技术效果：本发明只需采样首端电流电压同步参数即可实现距离保护，且该距离保护采用两个独立计算模块分析故障距离，联合判断保护动作行为，提高了距离保护的可靠性。由于采用测距式保护方式，更为直观，避免了传统距离保护对阻抗继电器繁琐的整定和接线方式。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明流程图；

图2为本发明原理框图；

图3为序分量获取模块方法示意图；

图4为故障网络图；

图5为试验例图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

一种用于实现电力系统配电网距离保护方法的结构，包括信号采集器、正弦逼近处理器、序分量获取器、故障分量及导数求取模块、第一保护模块、第二保护模块和综合分析处理器，所述信号采集器与正弦逼近处理器连接，正弦逼近处理器与序分量获取器连接，序分量获取器的输出信号分别输入到故障分开量及导数求取模块、第一保护模块和第二保护模块中；故障分量及导数求取模块输出信号输入到第二保护模块中第一保护模块和第二保护模块的输出信号输入到综合分析处理器中；

所述信号采集器用于实时测量配电网首端三相电压瞬时信号和三相电流瞬时信号；

所述正弦逼近处理器通过瞬时电压/电流求取相电压/相电流的第一和第二参数；

所述序分量获取器通过相电压/电流的第一和第二参数获得电压/电流各序分量的第一、第二、第三、第四参数；

所述第一保护模块利用故障网络建立的微分方程，计算故障点距离电网首端的距离X₁。

所述第二保护模块利用流经过渡电阻的电流、电压、相位相同来构造微分方程并求得三相或两相短路点距离配电网首端的距离X₂。

所述综合分析处理器用于将第一保护模块和第二保护模块的计算结果进行比较，相差在一定范围内，及认定故障距离为(X₁+X₂)/2，根据故障距离即可判断保护的动作行为。

一种电力系统配电网距离保护的实现方法，该方法包括以下步骤：

S1.用信号采集器实时测量配电网首端三相电压瞬时信号u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)和三相电流瞬时信号i_A(t)、i_B(t)、i_C(t)；从而获得6组随时间变化且长度为N的序列

u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)、i_A(t)、i_B(t)、i_C(t)，测量电信号序列的时间间隔为T₁，且0.05ms≤T₁≤5ms,10≤N≤10000；

S2.使用步骤S1获取的配电网首端三相电压瞬时信号计算出相电压第一参数

A_uA(t)、A_uB(t)、A_uC(t)，相电压第二参数B_uA(t)、B_uB(t)、B_uC(t)；使用步骤S1获取的配电网首端三相电流瞬时信号计算出相电流第一参数A_iA(t)、A_iB(t)、A_iC(t),相电流第二参数B_iA(t)、B_iB(t)、B_iC(t)；

S3.使用步骤S2获取的相电压第一参数通过瞬时对称分量法求取电压序分量第一参数A_u1(t)、A_u2(t)、A_i0(t)，使用步骤S2获取的相电压第二参数通过瞬时对称分量法求取电压序分量第二参数B_u1(t)、B_u2(t)、B_u0(t)；

使用步骤S2获取的相电流第一参数通过瞬时对称分量法求取电流序分量第一参数

A_i1(t)、A_i2(t)、A_i0(t)，使用步骤S2获取的相电流第二参数通过瞬时对称分量法求取电流序分量第二参数B_i1(t)、B_i2(t)、B_i0(t)；

本发明中，利用正弦逼近处理器，通过瞬时电流i(t)序列值求取电流的第一参数A_i(t)和第二参数的参数B_i(t)、利用电压u(t)序列值求取电压的第一参数A_u(t)和第二参数B_u(t)，瞬时电流或电压必定满足：

i(t)＝A_i(t)cosωt+B_i(t)sinωt；

u(t)＝A_u(t)cosωt+B_u(t)sinωt；

其中，ω为输电线路上电信号的角频率；

瞬时相位定义： ${\mathrm{\&theta;}}_i\left(t\right)=\arctan \frac{A_i\left(t\right)}{B_i\left(t\right)},{\mathrm{\&theta;}}_u\left(t\right)=\arctan \frac{A_u\left(t\right)}{B_u\left(t\right)}$

本发明中，步骤S3依据瞬时序分量法，以电流为例

$\left\{\begin{array}{c}{i}_1=(i_a+a{i}_b+a^2{i}_c)/3\\ i_2=(i_a+a^2{i}_b+a{i}_c)/3\\ i_0=(i_a+i_b+i_c)/3\end{array}\right.$

其中a＝ej120

设：i_a(t)＝A_ia(t)cosωt+B_ia(t)sinωt；

i_b(t)＝A_ib(t)cosωt+B_ib(t)sinωt；

i_c(t)＝A_ic(t)cosωt+B_ic(t)sinωt；

根据瞬时序分量

由此可以由三相电流第一、第二参数计算序分量第一、第二参数

$A_{i1}\left(t\right)=\frac{1}{3}\&lsqb;A_{ia}\left(t\right)-\frac{1}{2}{A}_{ib}\left(t\right)-\frac{1}{2}{A}_{ic}\left(t\right)+\frac{\sqrt{3}}{2}{B}_{ib}\left(t\right)-\frac{\sqrt{3}}{2}{B}_{ic}\left(t\right)\&rsqb;$

$A_{i2}\left(t\right)=\frac{1}{3}\&lsqb;A_{ia}\left(t\right)-\frac{1}{2}{A}_{ib}\left(t\right)-\frac{1}{2}{A}_{ic}\left(t\right)-\frac{\sqrt{3}}{2}{B}_{ib}\left(t\right)+\frac{\sqrt{3}}{2}{B}_{ic}\left(t\right)\&rsqb;$

$A_{i0}\left(t\right)=\frac{1}{3}\&lsqb;A_{ia}\left(t\right)+A_{ib}\left(t\right)+A_{ic}\left(t\right)\&rsqb;$

$B_{i1}\left(t\right)=\frac{1}{3}\&lsqb;B_{ia}\left(t\right)-\frac{1}{2}{B}_{ib}\left(t\right)-\frac{1}{2}{B}_{ic}\left(t\right)-\frac{\sqrt{3}}{2}{A}_{ib}\left(t\right)+\frac{\sqrt{3}}{2}{A}_{ic}\left(t\right)\&rsqb;$

$B_{i2}\left(t\right)=\frac{1}{3}\&lsqb;B_{ia}\left(t\right)-\frac{1}{2}{B}_{ib}\left(t\right)-\frac{1}{2}{B}_{ic}\left(t\right)+\frac{\sqrt{3}}{2}{A}_{ib}\left(t\right)-\frac{\sqrt{3}}{2}{A}_{ic}\left(t\right)\&rsqb;$

$B_{i0}\left(t\right)=\frac{1}{3}\&lsqb;B_{ia}\left(t\right)+K_{ib}\left(t\right)+B_{ic}\left(t\right)\&rsqb;$

a、b、c表示交流三相，

同理可以得到电压序分量第一、第二参数。

S4.使用步骤S3所求电压序分量第一、第二参数和电流序分量第一、第二参数计算电流正序分量的第三、第四参数以及电压正序分量的第三、第四参数；

电流正序分量第三参数A_i1g(t)＝A_i1(t)-A_i1(t-T)

电流正序分量第四参数B_i1g(t)＝B_i1(t)-B_i1(t-T)

电压正序分量第三参数A_u1g(t)＝A_u1(t)-A_u1(t-T)

电压正序分量第四参数B_u1g(t)＝B_u1(t)-B_u1(t-T)

其中：T为基波周期；

S5.求取电压正负序分量一阶导数的第一、第二、第三、第四参数，求取电流正负序分量一阶导数的第一、第二、第三、第四参数，求取电流正负序分量二阶导数的第一、第二参数；

S6.利用电压正负序分量一阶导数的第一、第二、第三、第四参数，电流正负序分量一阶导数的第一、第二、第三、第四参数以及电流正负序分量电流正负序分量二阶导数的第一、第二参数计算故障点距离电网首端的距离X₁；

其具体计算方法如下：

构造方程组

[-R A_u1(t₁)-L A’_u1(t₁)-XR²A_i1(t₁)-2RLXA’_i1(t₁)-XL²A”_i1(t₁)]X₁+[A_u1g(t₁)-RXA_i1g(t₁)-XL A’_i1g(t₁)]R_f+A_u1(t₁)R_n+A’_u1(t₁)L_n+[R²A_i1(t₁)+2RL A’_i1(t₁)+L²A”_i1(t₁)]X₁ ²+[-R A’_i1(t₁)-L A”_i1(t₁)]X₁L_n-A_i1g(t₁)R_fR_n-A’_i1g(t₁)R_fL_n+RX A_u1(t₁)+LX A’_u1(t₁)＝0

[-R B_u1(t₁)-L B’_u1(t₁)-XR²B_i1(t₁)-2RLXB’_i1(t₁)-XL²B”_i1(t₁)]X₁+[B_u1g(t₁)-RXB_i1g(t₁)-XL B’_i1g(t₁)]R_f+B_u1(t₁)R_n+B’_u1(t₁)L_n+[R²B_i1(t₁)+2RL B’_i1(t₁)+L²B”_i1(t₁)]X₁ ²+[-R B’_i1(t₁)-L B”_i1(t₁)]X₁L_n-B_i1g(t₁)R_fR_n-B’_i1g(t₁)R_fL_n+RX B_u1(t₁)+LX B’_u1(t₁)＝0

[-R A_u1(t₁)-L A’_u1(t₁)-XR²A_i1(t₁)-2RLXA’_i1(t₁)-XL²A”_i1(t₁)]X₁+[A_u1g(t₁)-RXA_i1g(t₁)-XL A’_i1g(t₁)]R_f+A_u1(t₁)R_n+A’_u1(t₁)L_n+[R²A_i1(t₁)+2RL A’_i1(t₁)+L²A”_i1(t₁)]X₁ ²+[-R A’_i1(t₁)-L A”_i1(t₁)]X₁L_n-A_i1g(t₁)R_fR_n-A’_i1g(t₁)R_fL_n+RX A_u1(t₁)+LX A’_u1(t₁)＝0

[-R B_u1(t₁)-L B’_u1(t₁)-XR²B_i1(t₁)-2RLXB’_i1(t₁)-XL²B”_i1(t₁)]X₁+[B_u1g(t₁)-RXB_i1g(t₁)-XL B’_i1g(t₁)]R_f+B_u1(t₁)R_n+B’_u1(t₁)L_n+[R²B_i1(t₁)+2RL B’_i1(t₁)+L²B”_i1(t₁)]X₁ ²+[-R B’_i1(t₁)-L B”_i1(t₁)]X₁L_n-B_i1g(t₁)R_fR_n-B’_i1g(t₁)R_fL_n+RX B_u1(t₁)+LX B’_u1(t₁)＝0

X₁，R_f，R_n，L_n是方程组代求未知数，

X₁表示配电网故障点处距线路首端的距离；

X表示线路的长度；

R_f表示配电网故障点处的过渡电阻；

R_n表示配电网对侧系统等效电阻；

L_n表示配电网对侧系统等效电感；

R表示配电网线路单位长度等效电阻；

L表示配电网线路单位长度等效电感；

t₁，t₂表示两个不同的时刻；

A’_u1(t)、B’_u1(t)表示电压正序分量第一第二参数对时间t的导数；

A’_i1(t)、B’_i1(t)表示电流正序分量第一第二参数对时间t的导数；

A”_i1(t)、B”_i1(t)表示电流正序分量第一第二参数对时间t的二阶导数；

A’_i1g(t)、B’_i1g(t)表示电流正序分量第三第四参数对时间t的导数。

利用改进的粒子群-高斯牛顿法求解该非线性方程组，对故障位置定位

将求解方程组问题化为使每个方程左边平方和最小的带约束非线性最小二乘问题

min s(x)＝||f(x)||²

其中x∈Rⁿ，f(x)＝[f₁(x),f₂(x),…,f_m(x)]

${\mathrm{\&Delta;x}}^{\left(k\right)}=-{\&lsqb;\&dtri;f{\left(x^{\left(k\right)}\right)}^T\&dtri;f\left(x^{\left(k\right)}\right)\&rsqb;}^{-1}\&dtri;f{\left(x^{\left(k\right)}\right)}^{T}f\left(x^{\left(k\right)}\right)$

其中是雅可比矩阵。

判别病态矩阵。中间计算结果值的急剧变化往往会导致矩阵的病态。由于存在对矩阵的求逆，所以一旦出现病态，会造成计算过程中数据溢出，使后面的迭代失去意义，出现这种情况时也应当调整初值重新迭代。

收敛准则

||f(x^k)||＜e₁ (1)

||Δx||＜e₂ (2)

x₁＞0；x₂＞0；x₃＞0；x₄＞0； (3)

当满足收敛准则(1)(2)中任意一个，且满足收敛准则(3)时。迭代结束，求得保护安装处到故障点的距离X₁。

S7.使用步骤S3求得的电压序分量第一、第二参数和电流序分量第一、第二参数求得三相或两相短路点距离配电网首端的距离X₂；

当三相短路：

X₂＝[A_u1(t)B_i1(t)-A_i1(t)B_u1(t)]/[B_i1(t)(A_i1(t)R₁+A’_i1(t)L₁)-A_i1(t)(B_i1(t)R₁+B’_i1(t)L₁)]

当两相短路：

X₂＝[(A_u1(t)-A_u2(t))(B_i1(t)-B_i2(t))-(A_i1(t)-A_i2(t))(B_u1(t)-B_u2(t)))]/[(B_i1(t)-B_i2(t))(A_i1(t)-A_i2(t))R₁+(A’_i1(t)-A’_i2(t))L₁)-(A_i1(t)-A_i2(t))((B_i1(t)-B_i2(t))R₁+(B’_i1(t)-B’_i2(t))L₁)]

S8.设定阈值e，X₁与X₂比较，如果|X₁-X₂|<e，则取x＝(X1+X2)/2，保护动作，否则不动作。

现结合实验例对本发明作进一步说明：

本实验例是针对35kV配网系统仿真模型，如图4所示。系统为双端供电系统外加一条带负荷的出线的网络，M、P、N为三条母线。故障发生在双端电源联络线上，如图中F点所示。网络中，双端系统均等效为110kV系统，变压器为110kV/35kV变压器。连接双端电源的线路长度X＝10km，另一条负荷支路线路长8km。仿真模型中线路的电气参数具体值为：正序负序电阻R₁＝R₂＝0.17Ω/km，零序电阻R₀＝0.23Ω/km，正序负序电感L₁＝L₂＝1.21mH/km，零序电感L₀＝5.478mH/km，仿真中故障发生在连接双端电源的10km线路上。保护的一段保护范围为80％。

①三相短路

距离保护整定值为8km，数据窗取8ms，采样频率取10kHz，故障初始相角取0°，过渡电阻取10Ω。仿真结果如表1所示，表中：

表1三相短路时距离保护的计算结果

结果表明三相短路时，距离计算较准确，保护动作情况正确，符合整定，未出现误动情况。可以得出结论，三相短路故障时，保护动作准确。

②两相短路

表2两相短路时距离保护的计算结果

结果表明两相短路时，两种距离计算都较准确，以相位相同为原理的距离计算2的误差相较于以故障分量网络为原理的距离计算1稍大，但不影响保护动作判定，保护动作情况正确符合整定，未出现误动情况。可以得出结论，两相短路故障时，保护动作准确。

本发明利用了两个独立原理的模块计算故障距离，其中第一保护模块如步骤(6)，是利用故障网络建立的微分方程，故障网络可以消除首端和末端的电源电势，建立一个仅含有故障距离x，过渡电阻R_f，对端等效电源电阻R_n，对端等效电源电感L_n四个未知数的方程。取不同的时刻t₁、t₂，即可得到方程组。求解此方程组即可求得故障距离X₁，过渡电阻R_f参数。本发明由于引入第一参数和第二参数概念，一个时刻t可以构造2个方程，缩短数据窗，第二保护模块如步骤(7)是利用流经过渡电阻R_f的电流电压相位相同来构造微分方程，瞬时相位依据其定义可以由电压电流第一参数、第二参数求取，此模块可以直接求解故障距离X₂。两个模块将计算结果进行比较，相差在一定范围内，及认定故障距离为(X₁+X₂)/2。根据故障位置即可判断保护的动作行为。

采用上述技术方案，只需采样首端电流电压同步参数即可实现距离保护，且该距离保护采用两个独立计算模块分析故障距离，联合判断保护动作行为，提高了距离保护的可靠性。由于采用测距式保护方式，更为直观，避免了传统距离保护对阻抗继电器繁琐的整定和接线方式。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种电力系统配电网距离保护的实现方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1.用信号采集器实时测量配电网首端三相电压瞬时信号u(t)和三相电流瞬时信号i(t)；其中，三相电压瞬时信号u(t)包括u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)，三相电流瞬时信号i(t)包括i_A(t)、i_B(t)、i_C(t)；

S2.使用步骤S1获取的配电网首端三相电压瞬时信号计算出相电压第一参数A_u(t)和相电压第二参数B_u(t)，其中相电压第一参数A_u(t)包括A_uA(t)、A_uB(t)、A_uC(t)相电压第二参数B_u(t)包括B_uA(t)、B_uB(t)、B_uC(t)；

使用步骤S1获取的配电网首端三相电流瞬时信号计算出相电流第一参数A_i(t)和相电流第二参数B_i(t)，相电流第一参数A_i(t)包括A_iA(t)、A_iB(t)、A_iC(t)，相电流第二参数B_i(t)包括B_iA(t)、B_iB(t)、B_iC(t)；

其中，相电压第一参数与相电压第二参数满足：u(t)＝A_u(t)cosωt+B_u(t)sinωt；

相电流第一参数与相电流第二参数满足：i(t)＝A_i(t)cosωt+B_i(t)sinωt；

其中，ω为输电线路上电信号的角频率；

S3.使用步骤S2获取的相电压第一参数通过瞬时对称分量法求取电压序分量第一参数

A_u1(t)、A_u2(t)、A_u0(t)，使用步骤S2获取的相电压第二参数通过瞬时对称分量法求取电压序分量第二参数B_u1(t)、B_u2(t)、B_u0(t)；

使用步骤S2获取的相电流第一参数通过瞬时对称分量法求取电流序分量第一参数

A_i1(t)、A_i2(t)、A_i0(t)，使用步骤S2获取的相电流第二参数通过瞬时对称分量法求取电流序分量第二参数B_i1(t)、B_i2(t)、B_i0(t)；

S4.使用步骤S3所求电压序分量第一、第二参数和电流序分量第一、第二参数计算电流正序分量的第三、第四参数以及电压正序分量的第三、第四参数；

电流正序分量第三参数A_i1g(t)＝A_i1(t)-A_i1(t-T)

电流正序分量第四参数B_i1g(t)＝B_i1(t)-B_i1(t-T)

电压正序分量第三参数A_u1g(t)＝A_u1(t)-A_u1(t-T)

电压正序分量第四参数B_u1g(t)＝B_u1(t)-B_u1(t-T)

其中：T为基波周期；

S5.求取电压正负序分量一阶导数的第一、第二、第三、第四参数，求取电流正负序分量一阶导数的第一、第二、第三、第四参数，求取电流正负序分量二阶导数的第一、第二参数；

S6.利用电压正负序分量一阶导数的第一、第二、第三、第四参数，电流正负序分量一阶导数的第一、第二、第三、第四参数以及电流正负序分量电流正负序分量二阶导数的第一、第二 参数计算故障点距离电网首端的距离X₁；

S7.使用步骤S3求得的电压序分量第一、第二参数和电流序分量第一、第二参数求得三相或两相短路点距离配电网首端的距离X₂；

S8.设定阈值e，X₁与X₂比较，如果|X₁-X₂|<e，则取x＝(X₁+X₂)/2，保护动作，否则不动作。

2.根据权利要求1所述的电力系统配电网距离保护的实现方法，其特征在于：所述步骤S1中采集三相电压/电流瞬时信号的时间间隔为T₁，序列长度为N，且0.05ms≤T₁≤5ms，10≤N≤10000。

3.用于实现权利要求1或2所述的电力系统配电网距离保护方法的结构，其特征在于：包括信号采集器、正弦逼近处理器、序分量获取器、故障分量及导数求取模块、第一保护模块、第二保护模块和综合分析处理器，所述信号采集器与正弦逼近处理器连接，正弦逼近处理器与序分量获取器连接，序分量获取器的输出信号分别输入到故障分开量及导数求取模块、第一保护模块和第二保护模块中；故障分量及导数求取模块输出信号输入到第二保护模块中，第一保护模块和第二保护模块的输出信号输入到综合分析处理器中；

所述信号采集器用于实时测量配电网首端三相电压瞬时信号和三相电流瞬时信号；

所述正弦逼近处理器通过瞬时电压/电流求取相电压/相电流的第一和第二参数；

所述序分量获取器通过相电压/电流的第一和第二参数获得电压/电流各序分量的第一、第二、第三、第四参数；

所述第一保护模块利用故障网络建立的微分方程，计算故障点距离电网首端的距离X₁；

所述第二保护模块利用流经过渡电阻的电流、电压、相位相同来构造微分方程并求得三相或两相短路点距离配电网首端的距离X₂；

所述综合分析处理器用于将第一保护模块和第二保护模块的计算结果进行比较，相差在一定范围内，及认定故障距离为(X₁+X₂)/2，根据故障距离即可判断保护的动作行为。

4.根据权利要求3的所述的结构，其特征在于：所述信号采集器采集信号的时间间隔为T₁，序列长度为N，且0.05ms≤T₁≤5ms,10≤N≤10000。