直流輸電線路單極接地時故障位置定位方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種直流輸電線路單極接地時故障位置定位方法，包括：當直流輸電線路發(fā)生單極接地故障時，計算所述直流輸電線路首端的電壓1模分量uM1(t)和電流1模分量iM1(t)，未端的電壓1模分量uN1(t)和電流1模分量iN1(t);根據(jù)所述uM1(t)、iM1(t)、uN1(t)和iN1(t)，采用多階距離無窮小的直流輸電線路分布參數(shù)數(shù)學模型，定位所述單極接地故障的故障點在所述直流輸電線路中的位置，本發(fā)明實施例可以提高定位的精確性。
【專利說明】直流輸電線路單極接地時故障位置定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力故障定位【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種直流輸電線路單極接地時故障位置定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]單極接地是直流輸電線路的各種故障中故障率最高的一種，約占所有故障次數(shù)的80%，因此如何快速準確的找出單極接地故障的故障位置，對及時排除故障、恢復供電起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)定位直流輸電線路單極接地故障的故障位置的方式主要包括:行波法和故障分析法。其中行波法主要存在可靠性和準確性均低的問題。而故障分析法由于是根據(jù)線路有關(guān)參數(shù)和測量得到的電壓、電流，通過分析計算進而求出故障點的位置，因此簡單易行。其中在故障分析法中，直流輸電線路數(shù)學模型的有效和精確構(gòu)建是此定位方法的基礎(chǔ)，若線路分布參數(shù)數(shù)學模型越精確，則故障定位精度越高，但是以往的故障分析法采用貝瑞隆分布參數(shù)模型將電阻進行簡化處理從而實現(xiàn)故障定位，此種方式存在的問題是:不利于故障線路的精確定位。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種直流輸電線路單極接地時故障位置定位方法，相比于現(xiàn)有的基于貝瑞隆分布參數(shù)模型進行單極接地故障定位的方法，可以提高故障定位的精確性。
[0004]本發(fā)明提供一種直流輸電線路單極接地時故障位置定位方法，包括:
[0005]當直流輸電線路發(fā)生單極接地故障時，計算所述直流輸電線路首端的電壓I模分量Umi⑴和電流I模分量iM1 (t)，未端的電壓I模分量Uni⑴和電流I模分量iN1 (t)；
[0006]根據(jù)所述％1(0、^(0、％1(0和iN1(t)，采用多階距離無窮小的直流輸電線路分布參數(shù)數(shù)學模型，定位所述單極接地故障的故障點在所述直流輸電線路中的位置。
[0007]進一步,所述計算uM1 (t)、iM1 (t)、uN1 (t)和 iN1 (t),包括:
[0008]在采信時間段內(nèi)，采集直流輸電線路首端的兩極電流瞬時信號iMp(t)、ifc(t)和兩極電壓瞬時信號uMp(t)、Ufc(t)，采集直流輸電線路末端的兩極電流瞬時信號iNp(t)、iNn(t)和兩極電壓瞬時信號uNp(t)、uNn(t);
[0009]根據(jù)采集的iMp(t) > Iltln (t)、uMp(t) >uMn(t),計算出直流輸電線路首端的電壓I模分量uM1(t)和電流I模分量iM1(t)的函數(shù)表達式；
[0010]根據(jù)采集的iNp(t)、iNn(t)、uNp (t)和uNn(t)計算出直流輸電線路末端的電壓I模分量uN1 (t)和電流I模分量iN1(t)的函數(shù)表達式。
[0011]進一步,所述iMp(t)、Ilfa(t)、iNp (t)、iNn(t)、uMp(t) >uMn(t)、uNp(t)、uNn(t)的時間間隔均為T，且0.05ms≤T≤0.5ms。
[0012]進一步,所述根據(jù)所述uM1 (t)、iM1(t)、uN1 (t)和iN1(t),定位所述單極接地故障的故障點在所述直流輸電線路中的位置，包括:[0013]對故障距離X設(shè)定一個初始值；
[0014]和iN1(t)代入公式一中，獲得距離直流輸電線路首端X處的電壓I模分量函數(shù)表達式UM11 (t)和距離直流輸電線路末端D-X處的電壓I模分量函數(shù)表達式Unii⑴;
[0015]根據(jù)uM11(t，x)計算出在采信時間段內(nèi)某一時刻h的電壓I模分量瞬時值UM11 (t^X)，根據(jù)UN11 (t，D-X)計算出在采信時間段內(nèi)某一時刻的電壓I模分量瞬時值
UfJH (t” D X)；
[0016]計算uM11 (t1； X)與uN11 (t1； D-X)之差的絕對值在采信時間段內(nèi)的和，即:
【權(quán)利要求】
1.一種直流輸電線路單極接地時故障位置定位方法，其特征在于:包括: 當直流輸電線路發(fā)生單極接地故障時，計算所述直流輸電線路首端的電壓I模分量Umi⑴和電流I模分量iM1 (t)，未端的電壓I模分量Uni⑴和電流I模分量iN1 (t)； 根據(jù)所述％1(0、^(0、％1(0和iN1(t)，采用多階距離無窮小的直流輸電線路分布參數(shù)數(shù)學模型，定位所述單極接地故障的故障點在所述直流輸電線路中的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述計算uM1(t)、iM1(t)、uN1(t)和iN1(t),包括: 在采信時間段內(nèi)，采集直流輸電線路首端的兩極電流瞬時信號iMp(t)、ifc(t)和兩極電壓瞬時信號uMp(t)、Usfa(t)，采集直流輸電線路末端的兩極電流瞬時信號iNp(t)、iNn(t)和兩極電壓瞬時信號uNp(t)、UNn(t); 根據(jù)采集的iMp(t)、ifc(t)、UMp (t)、Ufc (t)，計算出直流輸電線路首端的電壓I模分量UM1 (t)和電流I模分量iM1(t)的函數(shù)表達式； 根據(jù)采集的iNp(t)、iNn(t)、UNp (t)和UNn(t)計算出直流輸電線路末端的電壓I模分量UN1 (t)和電流I模分量iN1(t)的函數(shù)表達式。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于:所述iMp(t)、Ilfa(t)、iNp (t)、iNn(t)、uMp (t)、Ulfa(t)、uNp(t)、uNn(t)的時間間隔均為 T,且 0.05ms ≤ T≤ 0.5ms。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于:所述根據(jù)所述uM1(t)、iM1 (t)、uN1 (t)和iN1(t)，定位所述單極接地故障的故障點在所述直流輸電線路中的位置，包括: 對故障距離X設(shè)定一個初始值； 將父、％1(0、^(0、％1(0和iN1(t)代入公式一中，獲得距離直流輸電線路首端X處的電壓I模分量函數(shù)表達式uM11 (t)和距離直流輸電線路末端D-X處的電壓I模分量函數(shù)表達式 Unii (t);根據(jù)UM11 (t, X)計算出在采信時間段內(nèi)某一時刻h的電壓I模分量瞬時值UM11 (t1； X)，根據(jù)Unii (t, D-X)計算出在米信時間段內(nèi)某一時刻ti的電壓I模分量瞬時值Unii (t1； D-X);計算Umii (t1； X)與Unii (t1； D-X)之差的絕對值在采信時間段內(nèi)的和，即:
【文檔編號】G01R31/08GK103837800SQ201410100584
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】羅建, 張愛玲, 吳彬, 康麗紅, 徐瑞林, 唐昆明, 陳濤, 張曉勇, 鐘加勇, 胡曉銳, 宮林, 張友強, 黃金海, 吳慶范 申請人:國家電網(wǎng)公司, 重慶大學, 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學研究院