CN105866621A - 一种基于模量时差的故障测距方法 - Google Patents

一种基于模量时差的故障测距方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105866621A
CN105866621A CN201610190268.5A CN201610190268A CN105866621A CN 105866621 A CN105866621 A CN 105866621A CN 201610190268 A CN201610190268 A CN 201610190268A CN 105866621 A CN105866621 A CN 105866621A
Authority
CN
China
Prior art keywords
traveling wave
current traveling
fault
line
mould current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610190268.5A
Other languages
English (en)
Inventor
束洪春
沐润志
卢杨
陈诺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN201610190268.5A priority Critical patent/CN105866621A/zh
Publication of CN105866621A publication Critical patent/CN105866621A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于模量时差的故障测距方法，属于电力系统故障保护技术领域。本发明为，在输电线路上，与母线相连的变电站内安装行波测距装置，当输电线路发生故障后，故障电流行波传播至母线；由故障点产生的线模电流行波和零模电流行波分别以速度v1和v0向量测端TA1出传播，故障点与量测端TA1距离lf，利用量测端TA1检测到的线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差△t，最后结合测距理论以及线模电流行波和零模电流行波速度计算故障距离lf。本发明利用故障点的线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差，提高了测距的可靠性。

Description

一种基于模量时差的故障测距方法
技术领域
本发明涉及一种基于模量时差的故障测距方法，属于电力系统故障保护技术领域。
背景技术
输电线路在发生接地故障后，在故障点会产生向两端传播的故障电压行波和电流行波，经相模变换后，得到线模和零模行波。变换后的模量传播速度是不同的，线模分量波速比较稳定，接近于光速，零模分量波速要低于线模而且存在着严重的衰耗和参数随频率变化的问题，行波衰耗大且波速不稳定。
行波的线模波速随线路传播长度变化很小，零模波速随线路传播长度的增加而减少，故线路故障后初始行波的零模分量和线模分量到达测距点的时间差与零模波速以及故障线路长度具有对应关系。零模波速度随故障距离的增大而减小，且对于给定的线路，零模波速度仅和故障距离有关，不受其它因素影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种基于模量时差的故障测距方法，根据输电线路量测端TA1检测的故障电路，通过相模变换，得出线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差，从而实现故障测距。
本发明的技术方案是：一种基于模量时差的故障测距方法，在输电线路上，与母线相连的变电站内安装行波测距装置，当输电线路发生故障后，故障电流行波传播至母线；由故障点产生的线模电流行波和零模电流行波分别以速度v1和v0向量测端TA1出传播，故障点与量测端TA1距离lf，利用量测端TA1检测到的线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差△t，最后结合测距理论以及线模电流行波和零模电流行波速度计算故障距离lf。
具体步骤为：
(1)输电线路上，与母线相连的变电站内安装行波测距装置，当输电线路发生故障后，故障电流行波传播至母线，由故障点产生的线模电流行波和零模电流行波分别以速度v1和v0向量测端TA1出传播，故障点与量测端TA1距离lf；
(2)读取故障线路的电流行波数据，筛选出故障线路和故障相；
(3)采用相模变换原理，对筛选出故障线路和故障相出的故障电流行波进行相模变换，得出线模电流行波和零模电流行波；
(4)对分解出的线模电流行波和零模电流行波，采用小波变换标定方法标定各个波头，计算得出线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差△t；
(5)利用测距公式(1)，结合线模电流行波速度v1和零模电流行波速度v0计算故障距离lf：
l f = v 1 v 0 v 1 - v 0 Δ t - - - ( 1 ) .
本发明的有益效果是：本方法利用故障点的线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差，提高了测距的可靠性；此外，此方法不受故障瞬时性以及故障电阻变化等因素的影响，测距结果准确可靠。
附图说明
图1为本发明输电线路系统结构图；
图2为本发明实施例中线路MN在73.6km处故障的线模电流行波(左图)和零模电流行波(右图)；
图3为本发明实施例中线路MN在73.6km处故障的线模电流行波(左图)和零模电流行波(右图)的小波变换结果图；
图4为本发明实施例中线路MN在23.6km处故障的线模电流行波(左图)和零模电流行波(右图)的小波变换结果。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种基于模量时差的故障测距方法，在输电线路上，与母线M相连的变电站内安装行波测距装置，当输电线路MN发生故障后，故障电流行波传播至母线M；由故障点产生的线模电流行波和零模电流行波分别以速度v1和v0向量测端TA1出传播，故障点与量测端TA1距离lf，利用量测端TA1检测到的线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差△t，最后结合测距理论以及线模电流行波和零模电流行波速度计算故障距离lf。
具体步骤为：
(1)输电线路上，与母线M相连的变电站内安装行波测距装置，当输电线路MN发生故障后，故障电流行波传播至母线M，由故障点产生的线模电流行波和零模电流行波分别以速度v1和v0向量测端TA1出传播，故障点与量测端TA1距离lf；
(2)读取故障线路的电流行波数据，筛选出故障线路和故障相；
(3)采用相模变换原理，对筛选出故障线路和故障相出的故障电流行波进行相模变换，得出线模电流行波和零模电流行波；
(4)对分解出的线模电流行波和零模电流行波，采用小波变换标定方法标定各个波头，计算得出线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差△t；
(5)利用测距公式(1)，结合线模电流行波速度v1和零模电流行波速度v0计算故障距离lf：
l f = v 1 v 0 v 1 - v 0 Δ t - - - ( 1 ) .
实施例1：
如图1所示的输电线路，线路MN的长度l＝120km，假设线路MN距离母线M端73.6km处发生单相接地故障，故障初始角为90°，过渡电阻为10Ω，采样率为1MHz。
根据图2和图3的故障线模和零模电流行波小波变换图，得出线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差△t＝22×10-6s，取v1＝2.98×108m/s，v0＝2.739×108m/s，最后利用公式(1)计算故障距离lf＝v1v0·Δt/(v1-v0)＝74.5km，在误差范围内满足要求。
实施例2：
如图1所示的输电线路，线路MN的长度l＝70km，假设线路MN距离母线M端23.6km处发生单相接地故障，故障初始角为90°，过渡电阻为10Ω，采样率为1MHz。
根据图2和图3的故障线模和零模电流行波小波变换图，得出线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差△t＝7×10-6s，取v1＝2.98×108m/s，v0＝2.739×108m/s，最后利用公式(1)计算故障距离lf＝v1v0·Δt/(v1-v0)＝23.7km，在误差范围内满足要求。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种基于模量时差的故障测距方法，其特征在于：在输电线路上，与母线相连的变电站内安装行波测距装置，当输电线路发生故障后，故障电流行波传播至母线；由故障点产生的线模电流行波和零模电流行波分别以速度v1和v0向量测端TA1出传播，故障点与量测端TA1距离lf，利用量测端TA1检测到的线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差△t，最后结合测距理论以及线模电流行波和零模电流行波速度计算故障距离lf。
2.根据权利要求1所述的基于模量时差的故障测距方法，其特征在于具体步骤为：
(1)输电线路上，与母线相连的变电站内安装行波测距装置，当输电线路发生故障后，故障电流行波传播至母线，由故障点产生的线模电流行波和零模电流行波分别以速度v1和v0向量测端TA1出传播，故障点与量测端TA1距离lf；
(2)读取故障线路的电流行波数据，筛选出故障线路和故障相；
(3)采用相模变换原理，对筛选出故障线路和故障相出的故障电流行波进行相模变换，得出线模电流行波和零模电流行波；
(4)对分解出的线模电流行波和零模电流行波，采用小波变换标定方法标定各个波头，计算得出线模电流行波和零模电流行波初始波头时间差△t；
(5)利用测距公式(1)，结合线模电流行波速度v1和零模电流行波速度v0计算故障距离lf：
l f = v 1 v 0 v 1 - v 0 Δ t - - - ( 1 ) .
CN201610190268.5A 2016-03-30 2016-03-30 一种基于模量时差的故障测距方法 Pending CN105866621A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610190268.5A CN105866621A (zh) 2016-03-30 2016-03-30 一种基于模量时差的故障测距方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610190268.5A CN105866621A (zh) 2016-03-30 2016-03-30 一种基于模量时差的故障测距方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105866621A true CN105866621A (zh) 2016-08-17

Family

ID=56627326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610190268.5A Pending CN105866621A (zh) 2016-03-30 2016-03-30 一种基于模量时差的故障测距方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105866621A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106569090A (zh) * 2016-10-19 2017-04-19 深圳供电局有限公司 一种线缆混合输电线路故障测距的方法和系统
CN106771861A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 中国矿业大学 基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法
CN108051705A (zh) * 2017-12-26 2018-05-18 华北电力大学 配电网的单相接地故障定位方法和系统
CN108693446A (zh) * 2018-05-25 2018-10-23 中国矿业大学 一种非同步采样电网暂态行波模量时间差的故障定位方法
CN109470989A (zh) * 2018-10-11 2019-03-15 昆明理工大学 一种基于110kV部分同塔双回线路的雷击故障选线与定位方法
CN110161377A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 武汉三相电力科技有限公司 一种电缆故障点定位方法和设备
CN110456226A (zh) * 2019-08-22 2019-11-15 清华大学 一种输电线路的故障测距系统
CN111521909A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 云南电网有限责任公司红河供电局 基于线零模波速差的复杂结构电网故障单端测距方法
CN115754588A (zh) * 2022-11-07 2023-03-07 国网江苏省电力有限公司南通市海门区供电分公司 一种节约通道资源的输电线路行波测距方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0684678A1 (en) * 1994-04-25 1995-11-29 Gec Alsthom Limited Methods and apparatus for identifying faulted phases on an electric power transmission line
CN101299538A (zh) * 2008-04-08 2008-11-05 昆明理工大学 一种电缆-架空混合线路故障行波测距方法
CN103424667A (zh) * 2013-08-05 2013-12-04 昆明理工大学 一种线缆混合线路故障波到时序测后模拟匹配的测距方法
CN103884963A (zh) * 2014-03-12 2014-06-25 国家电网公司 基于故障暂态行波零模与线模速度差的配网故障测距方法
CN103941151A (zh) * 2014-04-03 2014-07-23 昆明理工大学 一种利用电压、电流量配合不依赖双端同步的零、线模时差辐射网故障定位方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0684678A1 (en) * 1994-04-25 1995-11-29 Gec Alsthom Limited Methods and apparatus for identifying faulted phases on an electric power transmission line
CN101299538A (zh) * 2008-04-08 2008-11-05 昆明理工大学 一种电缆-架空混合线路故障行波测距方法
CN103424667A (zh) * 2013-08-05 2013-12-04 昆明理工大学 一种线缆混合线路故障波到时序测后模拟匹配的测距方法
CN103884963A (zh) * 2014-03-12 2014-06-25 国家电网公司 基于故障暂态行波零模与线模速度差的配网故障测距方法
CN103941151A (zh) * 2014-04-03 2014-07-23 昆明理工大学 一种利用电压、电流量配合不依赖双端同步的零、线模时差辐射网故障定位方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106569090A (zh) * 2016-10-19 2017-04-19 深圳供电局有限公司 一种线缆混合输电线路故障测距的方法和系统
CN106771861A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 中国矿业大学 基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法
CN106771861B (zh) * 2016-12-08 2019-01-25 中国矿业大学 基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法
CN108051705A (zh) * 2017-12-26 2018-05-18 华北电力大学 配电网的单相接地故障定位方法和系统
CN108693446A (zh) * 2018-05-25 2018-10-23 中国矿业大学 一种非同步采样电网暂态行波模量时间差的故障定位方法
CN109470989A (zh) * 2018-10-11 2019-03-15 昆明理工大学 一种基于110kV部分同塔双回线路的雷击故障选线与定位方法
CN110161377A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 武汉三相电力科技有限公司 一种电缆故障点定位方法和设备
CN110456226A (zh) * 2019-08-22 2019-11-15 清华大学 一种输电线路的故障测距系统
CN111521909A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 云南电网有限责任公司红河供电局 基于线零模波速差的复杂结构电网故障单端测距方法
CN111521909B (zh) * 2020-04-30 2022-07-05 云南电网有限责任公司红河供电局 基于线零模波速差的复杂结构电网故障单端测距方法
CN115754588A (zh) * 2022-11-07 2023-03-07 国网江苏省电力有限公司南通市海门区供电分公司 一种节约通道资源的输电线路行波测距方法
CN115754588B (zh) * 2022-11-07 2023-12-29 国网江苏省电力有限公司南通市海门区供电分公司 一种节约通道资源的输电线路行波测距方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105866621A (zh) 一种基于模量时差的故障测距方法
CN103176107B (zh) 高压直流输电线路混合故障测距方法
CN101299538B (zh) 一种电缆-架空混合线路故障行波测距方法
CN102495336B (zh) 一种分布式单相接地故障测距系统及其测距方法
CN108627740B (zh) 考虑行波波速变化和到达时间补偿的半波长输电线路故障测距方法
CN104237740A (zh) 架空线-电缆混合线路分布式故障测距方法
CN102967801B (zh) T接线路三端行波故障测距方法
CN108599114B (zh) 一种高压交直流混联系统交流线路暂态方向保护方法
CN103235237B (zh) 一种高压直流接地极线路高阻故障的定位方法
CN103267927B (zh) 一种利用工频分量小波系数直线拟合检测的小电流接地系统故障选线方法
CN105929302B (zh) 基于序分量关系的输电线路单端故障测距方法
CN102590654B (zh) 一种直流输电线路故障极判别元件及判别方法
CN107632236A (zh) 一种基于对端母线反射波识别的单出线输电线路单端故障测距方法
CN104391224A (zh) 一种基于瞬时幅值变化的配电网故障数据自同步方法
CN103383428B (zh) 一种架空线电缆混合线路双端行波故障测距方法
CN101762775A (zh) A型架空线-电缆混合线路行波故障定位方法
CN102253310A (zh) 一种交流输电线路故障测距中第二个波头性质的识别方法
CN103412240B (zh) 一种不依赖波头辨识的同塔双回输电线路单端行波故障测距方法
CN103105563A (zh) 一种电力线路故障行波网络定位方法
CN104865495A (zh) 电力线路故障行波定位方法及系统
CN114123125B (zh) 基于参考相量的配电网差动保护故障自同步方法及系统
CN105510770A (zh) 一种基于两个相继时窗内故障行波沿线分布特性的输电线路单端故障测距方法
CN106019088A (zh) 一种直流接地极线路测距方法
CN103969553A (zh) 基于分段补偿原理的电缆架空线混合线路双端行波故障测距算法
CN108845233A (zh) 配电网架空线路单相接地双端检测定位方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160817

RJ01 Rejection of invention patent application after publication