CN104730416A - 一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，步骤如下：获取输电线路保护安装处的电流值和电压值，并对电流值和电压值分别进行低通滤波，得到消除高频分量的电流基波分量和电压基波分量；对低通滤波后的电流基波分量和电压基波分量分别进行傅里叶变换，然后计算电流值、电压值及补偿电压值，通过比较补偿电压值与电流突变量的相位是否相同来测定输电线路故障距离。本发明提供的输电线路单端测距方法，不受负荷电流和故障类型的影响，测距精度显著优于现有单端量测距方法，且不需要线路对侧数据，不需要进行同步无需增加新的采样值，计算量小。

Description

一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统继电保护领域的方法，具体涉及一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法。

背景技术

输电线路发生故障后，需要进行故障测距进行故障定位，目前输电线路采用的单端测距方法计算公式为

$Z_i=\frac{{\stackrel{\·}{U}}_i}{{\stackrel{\·}{I}}_i+3k{I}_0}$

式中，为保护安装处i相电压(i＝A，B，C)，为保护安装处电流(i＝A，B，C)，k为零序补偿系数，I₀为零序电流。

该测距方法受负荷电流的影响，测距精度不足。

为了克服负荷电流的影响，利用保护安装处零序电流相位替代利用补偿电压与零序电流比相进行测距，但是发生相间短路时，无零序分量，所以本测距方法受故障类型的影响。

因此，需要提供一种不受负荷电流及故障类型影响的输电线路单端测距方法。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，它具有不受负荷电流及故障类型影响的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，步骤如下：

步骤(1)：获取输电线路保护安装处的电流值和电压值，并对电流值和电压值分别进行低通滤波，得到消除高频分量的电流基波分量和电压基波分量；

步骤(2)：对低通滤波后的电流基波分量和电压基波分量分别进行傅里叶变换，获得第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压第i相电流突变量和ij相电流突变量其中，i＝A，B，C，ij＝AB，BC，CA；

步骤(3)：利用步骤(2)得到的第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压计算第i相补偿电压及ij相补偿电压

步骤(4)：如果单相接地故障，对于给定的线路全长对应阻抗，比较第i相补偿电压与第i相电流突变量的相位，

当与二者相位相同时，故障距离为l＝Z/Z₁，Z₁为单位长度线路正序阻抗；

当与二者相位不同时，就减小Z，直到与二者相位相同；若Z为0时，与二者相位仍不相同，停止计算；其中，l的参数含义是保护安装处到故障点的距离。

所述步骤(3)的第i相补偿电压的计算方法为：Z的参数含义是整定阻抗，的参数含义是零序电流，k的参数含义是零序补偿系数。

所述步骤(3)的ij相补偿电压的计算方法为：

一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，步骤如下：

步骤(1)：获取输电线路保护安装处的电流值和电压值，并对电流值和电压值分别进行低通滤波，得到消除高频分量的电流基波分量和电压基波分量；

步骤(2)：对低通滤波后的电流基波分量和电压基波分量分别进行傅里叶变换，获得第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压第i相电流突变量和ij相电流突变量其中，i＝A，B，C，ij＝AB，BC，CA；

步骤(3)：利用步骤(2)得到的第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压计算第i相补偿电压及ij相补偿电压

步骤(4)：如果两相短路，对于给定的线路全长对应阻抗，比较ij相补偿电压与的相位，

当ij相补偿电压与ij相电流突变量二者相位相同时，对应的Z为保护安装处到故障点的阻抗，l₁＝Z/Z₁，Z₁为单位长度线路正序阻抗；l₁为保护安装处到故障点处的距离。当ij相补偿电压与ij相电流突变量二者相位不同时，就减小Z，直到与二者相位相同，若Z为0时，与二者相位仍不相同，停止计算。

所述步骤(3)的第i相补偿电压的计算方法为：Z的参数含义是整定阻抗，的参数含义是零序电流，k的参数含义是零序补偿系数。

所述步骤(3)的ij相补偿电压的计算方法为：

本方法适应于架空输电线路。

本发明的有益效果：

本发明提供的输电线路单端测距方法，不受负荷电流和故障类型的影响，测距精度显著优于现有单端量测距方法，且不需要线路对侧数据，不需要进行同步无需增加新的采样值，计算量小。

附图说明

图1为本发明的方法流程一；

图2为本发明的方法流程图二；

图3为本发明的实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，步骤如下：

步骤(1)：获取输电线路保护安装处的电流值和电压值，并对电流值和电压值分别进行低通滤波，得到消除高频分量的电流基波分量和电压基波分量；

步骤(2)：对低通滤波后的电流基波分量和电压基波分量分别进行傅里叶变换，获得第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压第i相电流突变量和ij相电流突变量其中，i＝A，B，C，ij＝AB，BC，CA；

步骤(3)：利用步骤(2)得到的第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压计算第i相补偿电压及ij相补偿电压

步骤(4)：如果单相接地故障，对于给定的线路全长对应阻抗，比较第i相补偿电压与第i相电流突变量的相位，

当与二者相位相同时，故障距离为l＝Z/Z₁，Z₁为单位长度线路正序阻抗；

当与二者相位不同时，就减小Z，直到与二者相位相同；若Z为0时，与二者相位仍不相同，停止计算；其中，l的参数含义是保护安装处到故障点的距离。

所述步骤(3)的第i相补偿电压的计算方法为：Z的参数含义是整定阻抗，的参数含义是零序电流，k的参数含义是零序补偿系数。

所述步骤(3)的ij相补偿电压的计算方法为：

如图2所示，一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，步骤如下：

步骤(1)：获取输电线路保护安装处的电流值和电压值，并对电流值和电压值分别进行低通滤波，得到消除高频分量的电流基波分量和电压基波分量；

步骤(2)：对低通滤波后的电流基波分量和电压基波分量分别进行傅里叶变换，获得第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压第i相电流突变量和ij相电流突变量其中，i＝A，B，C，ij＝AB，BC，CA；

步骤(3)：利用步骤(2)得到的第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压计算第i相补偿电压及ij相补偿电压

步骤(4)：如果两相短路，对于给定的线路全长对应阻抗，比较ij相补偿电压与的相位，

当ij相补偿电压与ij相电流突变量二者相位相同时，对应的Z为保护安装处到故障点的阻抗，l₁＝Z/Z₁，Z₁为单位长度线路正序阻抗；l₁为保护安装处到故障点处的距离。当ij相补偿电压与ij相电流突变量二者相位不同时，就减小Z，直到与二者相位相同，若Z为0时，与二者相位仍不相同，停止计算。

所述步骤(3)的第i相补偿电压的计算方法为：Z的参数含义是整定阻抗，的参数含义是零序电流，k的参数含义是零序补偿系数。

所述步骤(3)的ij相补偿电压的计算方法为：

下面结合附图3对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

(1)F1点发生A相接地故障

I、获取所述输电线路保护安装处的电流、电压值并对其进行低通滤波；

II、进行傅里叶变换及相序变换，获得相量 及电流突变量

III、计算补偿电压 ${\stackrel{\·}{U}}_A^{\′}={\stackrel{\·}{U}}_A-({\stackrel{\·}{I}}_A+3k{\stackrel{\·}{I}}_0)Z;$

IV、比较与的相位，当二者相位相同时对应的Z为保护安装处到故障点的阻抗，l＝Z/Z₁，Z₁为单位长度线路正序阻抗。

(2)F1点发生AB相短路

I、获取所述输电线路保护安装处的电流、电压值并对其进行低通滤波；

II、进行傅里叶变换及相序变换，获得相量 及电流突变量

III、计算补偿电压 ${\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{AB}}^{\′}={\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{AB}}-{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{AB}}Z;$

IV、比较与的相位，当二者相位相同时对应的Z为保护安装处到故障点的阻抗，l＝Z/Z₁，Z₁为单位长度线路正序阻抗。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，其特征是，步骤如下：

步骤(1)：获取输电线路保护安装处的电流值和电压值，并对电流值和电压值分别进行低通滤波，得到消除高频分量的电流基波分量和电压基波分量；

步骤(2)：对低通滤波后的电流基波分量和电压基波分量分别进行傅里叶变换，获得第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压第i相电流突变量和ij相电流突变量其中，i＝A，B，C，ij＝AB，BC，CA；

步骤(3)：利用步骤(2)得到的第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压计算第i相补偿电压及ij相补偿电压

步骤(4)：如果单相接地故障，对于给定的线路全长对应阻抗，比较第i相补偿电压与第i相电流突变量的相位，

当与二者相位相同时，故障距离为l＝Z/Z₁，Z₁为单位长度线路正序阻抗；

当与二者相位不同时，就减小Z，直到与二者相位相同；若Z为0时，与二者相位仍不相同，停止计算；其中，l的参数含义是保护安装处到故障点的距离。

2.如权利要求1所述的一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，其特征是，所述步骤(3)的第i相补偿电压的计算方法为：Z的参数含义是整定阻抗，的参数含义是零序电流，k的参数含义是零序补偿系数。

3.如权利要求1所述的一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，其特征是，所述步骤(3)的ij相补偿电压的计算方法为：

4.一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，其特征是，步骤如下：

步骤(1)：获取输电线路保护安装处的电流值和电压值，并对电流值和电压值分别进行低通滤波，得到消除高频分量的电流基波分量和电压基波分量；

步骤(2)：对低通滤波后的电流基波分量和电压基波分量分别进行傅里叶变换，获得第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压第i相电流突变量和ij相电流突变量其中，i＝A，B，C，ij＝AB，BC，CA；

步骤(3)：利用步骤(2)得到的第i相电流第i相电压ij相电流ij相电压计算第i相补偿电压及ij相补偿电压

步骤(4)：如果两相短路，对于给定的线路全长对应阻抗，比较ij相补偿电压与的相位，

当ij相补偿电压与ij相电流突变量二者相位相同时，对应的Z为保护安装处到故障点的阻抗，l₁＝Z/Z₁，Z₁为单位长度线路正序阻抗；l₁为保护安装处到故障点处的距离。

当ij相补偿电压与ij相电流突变量二者相位不同时，就减小Z，直到与二者相位相同，若Z为0时，与二者相位仍不相同，停止计算。

5.如权利要求4所述的一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，其特征是，所述步骤(3)的第i相补偿电压的计算方法为：Z的参数含义是整定阻抗，的参数含义是零序电流，k的参数含义是零序补偿系数。

6.如权利要求4所述的一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法，其特征是，所述步骤(3)的ij相补偿电压的计算方法为：