CN111913078B - 一种基于运行的输电线路故障识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于运行的输电线路故障识别方法，包括以下步骤：(1)：提取故障前后电流、电压、零序电流、故障时间和开关重合闸信号；(2)：判断故障前后电流幅值变化量是否小于参考值，若是，进入(3)；若否，进入(6)；(3)：判断故障时间是否大于参考值，若是，进入(4)；若否，进入(6)；(4)：判断开关是否重合闸，若是，金属性故障；若否，进入(6)；(5)：计算故障点离测量点距离；(6)：对电流进行傅里叶变换；(7)：计算电流高频成分的频谱积分；(8)：判断是否大于参考值，若是，电弧故障，进入(9)；若否，过渡阻抗性故障，进入(10)；(9)、(10)：计算故障点离测量点距离。

Description

一种基于运行的输电线路故障识别方法
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于运行的输电线路故障识别方法。
背景技术
输电线路作为电力系统的重要组成部分之一，是电能传输的重要载体，而由于其工作环境的多样化，经常会发生线路故障。现有的输电线路故障检测方法，计算复杂，准确度也不是很高，有可能会导致进一步的线路故障。
本发明提出一种基于运行的输电线路故障识别方法，充分利用输电线路的工况信息，结合开关重合闸信号初步判断出输电线路的实际故障状况，更快的进行故障预判；再根据不同的故障类型采用不同的计算方法计算出故障点距离测量点的距离，提高故障点确定的准确性。
发明内容
本发明提供一种基于运行的输电线路故障识别方法，能够简单快速的确定所述输电线路故障类型和故障位置。
本发明具体为一种基于运行的输电线路故障识别方法，所述输电线路故障识别方法包括以下步骤：
步骤(1)：提取故障前后电流信号、电压信号、零序电流信号、故障时间和开关重合闸信号；
步骤(2)：判断故障前后电流信号幅值变化量是否小于电流幅值差值参考值，若是，进入步骤(3)；若不是，进入步骤(6)；
步骤(3)：判断所述故障时间是否大于故障时间参考值，若是，进入步骤(4)；若不是，进入步骤(6)；
步骤(4)：判断所述开关是否重合闸，若是，所述输电线路发生金属性故障；若不是，进入步骤(6)；
步骤(5)：采用阻抗法计算故障点距离测量点的距离；
步骤(6)：对所述电流信号进行傅里叶变换
Figure BDA0002653118030000011
i(t)为所述电流信号；
步骤(7)：计算所述电流信号高频成分的频谱积分：
Figure BDA0002653118030000012
f0＝1kHz，f1＝100kHz；
步骤(8)：判断所述频谱积分是否大于频谱积分参考值，若是，所述输电线路发生电弧故障，进入步骤(9)；若不是，所述输电线路发生过渡阻抗性故障，进入步骤(10)；
步骤(9)：根据所述电流信号和所述电压信号计算出故障点距离测量点的距离l：
Figure BDA0002653118030000021
i0为所述零序电流信号，uT为固定参数，R为塔基电阻；
步骤(10)：根据所述电流信号和所述电压信号计算出故障点距离测量点的距离l：
Figure BDA0002653118030000022
uF为故障点电压；R1为线路单位电阻，L1为线路单位电感。
步骤(9)中所述距离l为固定值，先通过多组所述电流信号和所述电压信号计算出所述固定参数uT，再进一步计算出所述距离l。
步骤(10)中所述距离l为固定值，先通过多组所述电流信号和所述电压信号计算出所述故障点电压uF，再进一步计算出所述距离l。
与现有技术相比，有益效果是：所述输电线路故障识别方法结合输电线路的故障信息和开关重合闸信号初步判断出输电线路的实际故障状况，充分利用输电线路的工况信息，更快的进行故障预判；再根据不同的故障类型采用不同的计算方法计算出故障点距离测量点的距离，提高故障点确定的准确性。
附图说明
图1为本发明一种基于运行的输电线路故障识别方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于运行的输电线路故障识别方法的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的输电线路故障识别方法包括以下步骤：
步骤(1)：提取故障前后电流信号、电压信号、零序电流信号、故障时间和开关重合闸信号；
步骤(2)：判断故障前后电流信号幅值变化量是否小于电流幅值差值参考值，若是，进入步骤(3)；若不是，进入步骤(6)；
步骤(3)：判断所述故障时间是否大于故障时间参考值，若是，进入步骤(4)；若不是，进入步骤(6)；
步骤(4)：判断所述开关是否重合闸，若是，所述输电线路发生金属性故障；若不是，进入步骤(6)；
步骤(5)：采用阻抗法计算故障点距离测量点的距离；
步骤(6)：对所述电流信号进行傅里叶变换
Figure BDA0002653118030000031
i(t)为所述电流信号；
步骤(7)：计算所述电流信号高频成分的频谱积分：
Figure BDA0002653118030000032
f0＝1kHz，f1＝100kHz；
步骤(8)：判断所述频谱积分是否大于频谱积分参考值，若是，所述输电线路发生电弧故障，进入步骤(9)；若不是，所述输电线路发生过渡阻抗性故障，进入步骤(10)；
步骤(9)：根据所述电流信号和所述电压信号计算出故障点距离测量点的距离l：
Figure BDA0002653118030000033
i0为所述零序电流信号，uT为固定参数，R为塔基电阻；
步骤(10)：根据所述电流信号和所述电压信号计算出故障点距离测量点的距离l：
Figure BDA0002653118030000034
uF为故障点电压；R1为线路单位电阻，L1为线路单位电感。
步骤(9)中所述距离l为固定值，先通过多组所述电流信号和所述电压信号计算出所述固定参数uT，再进一步计算出所述距离l。
步骤(10)中所述距离l为固定值，先通过多组所述电流信号和所述电压信号计算出所述故障点电压uF，再进一步计算出所述距离l。
步骤(5)中所述阻抗法，根据所述电流信号和所述电压信号计算出视在阻抗Z＝u/i，计算出故障点距离测量点的距离
Figure BDA0002653118030000035
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (3)

1.一种基于运行的输电线路故障识别方法，其特征在于，所述输电线路故障识别方法包括以下步骤：
步骤(1)：提取故障前后电流信号、电压信号、零序电流信号、故障时间和开关重合闸信号；
步骤(2)：判断故障前后电流信号幅值变化量是否小于电流幅值差值参考值，若是，进入步骤(3)；若不是，进入步骤(6)；
步骤(3)：判断所述故障时间是否大于故障时间参考值，若是，进入步骤(4)；若不是，进入步骤(6)；
步骤(4)：判断所述开关是否重合闸，若是，所述输电线路发生金属性故障；若不是，进入步骤(6)；
步骤(5)：采用阻抗法计算故障点距离测量点的距离；
步骤(6)：对所述电流信号进行傅里叶变换
Figure FDA0002653118020000011
i(t)为所述电流信号；
步骤(7)：计算所述电流信号高频成分的频谱积分：
Figure FDA0002653118020000012
f0＝1kHz，f1＝100kHz；
步骤(8)：判断所述频谱积分是否大于频谱积分参考值，若是，所述输电线路发生电弧故障，进入步骤(9)；若不是，所述输电线路发生过渡阻抗性故障，进入步骤(10)；
步骤(9)：根据所述电流信号和所述电压信号计算出故障点距离测量点的距离l：
Figure FDA0002653118020000013
i0为所述零序电流信号，uT为固定参数，R为塔基电阻；
步骤(10)：根据所述电流信号和所述电压信号计算出故障点距离测量点的距离l：
Figure FDA0002653118020000014
uF为故障点电压；R1为线路单位电阻，L1为线路单位电感。
2.根据权利要求1所述的一种基于运行的输电线路故障识别方法，其特征在于，步骤(9)中所述距离l为固定值，先通过多组所述电流信号和所述电压信号计算出所述固定参数uT，再进一步计算出所述距离l。
3.根据权利要求2所述的一种基于运行的输电线路故障识别方法，其特征在于，步骤(10)中所述距离l为固定值，先通过多组所述电流信号和所述电压信号计算出所述故障点电压uF，再进一步计算出所述距离l。
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基于自适应重合闸的配电网快速故障定位与隔离方法;张维 等;《电力系统保护与控制》;20190916;第47卷(第17期);全文 *

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