含有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)系統(tǒng)的故障點(diǎn)定位方法及電網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體涉及一種含有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)系統(tǒng)的故障點(diǎn)定位方法 及電網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，現(xiàn)有的傳統(tǒng)高壓輸電線(xiàn)路故障定位方法大致可分為行波定位和基于電氣量 定位兩大類(lèi)。行波法是當(dāng)高壓輸電線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)處產(chǎn)生的暫態(tài)行波沿線(xiàn)路向周 圍傳播的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定的時(shí)間延時(shí)來(lái)定位故障的。基于電氣量定位是指在不考慮線(xiàn)路 對(duì)地電容和電導(dǎo)情況下，利用測(cè)量的電壓、電流量求出故障回路中的阻抗值，從而計(jì)算出故 障點(diǎn)與某測(cè)點(diǎn)的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)故障定位。其中，該方法又可以細(xì)分為單端法和雙端法兩種。
[0003] 行波法定位速度快，精度高，不受過(guò)渡電阻、線(xiàn)路類(lèi)型及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響；但 是，它顯著的缺點(diǎn)是定位結(jié)果不可靠，且存在硬件造價(jià)高等問(wèn)題。
[0004] 基于電氣量定位方法主要是針對(duì)輻射形線(xiàn)路的故障點(diǎn)定位，并不考慮電網(wǎng)的實(shí)際 結(jié)構(gòu)。由于高壓電網(wǎng)中的輸電線(xiàn)路多數(shù)是以環(huán)形網(wǎng)絡(luò)方式運(yùn)行的，因此利用單端或雙端信 息定位短路故障點(diǎn)的方法難以適應(yīng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種含有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)系統(tǒng)故的故障點(diǎn)定位方法以及一 種具有故障點(diǎn)定位功能的電網(wǎng)系統(tǒng)，以解決故障點(diǎn)定位不可靠的問(wèn)題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種含有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)系統(tǒng)故的故障點(diǎn)定位方 法，所述電網(wǎng)系統(tǒng)包括多臺(tái)發(fā)電機(jī)組、多條母線(xiàn)以及多條輸電線(xiàn)路，其中部分母線(xiàn)通過(guò)部分 輸電線(xiàn)路連接形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，所述方法包括以下步驟：
[0007] 步驟一、確定故障線(xiàn)路，其中，所述故障線(xiàn)路的一端連接到母線(xiàn)Mk，所 述故障線(xiàn)路的另一端連接到母線(xiàn)Mk_1;
[0008] 步驟二、檢測(cè)故障線(xiàn)路L(k_1)k兩端的暫態(tài)電壓dundPduk，其中，靠近母 線(xiàn)^一端的電壓，duk為靠近母線(xiàn)Mk-端的電壓；
[0009] 步驟三、計(jì)算與母線(xiàn)Mk連接的所有非故障線(xiàn)路的電壓變化率之和Klf，klf =Ekil;
[0010] 步驟四、計(jì)算與母線(xiàn)Mk_i連接的所有非故障線(xiàn)路的電壓變化率之和Kqf，kqf= ^kiq；
[0011] 步驟五、計(jì)算所述故障線(xiàn)路上的故障點(diǎn)距離母線(xiàn)Mk的長(zhǎng)度1，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)系統(tǒng)的故障點(diǎn)定位方法，其特征在于，所述電網(wǎng)系統(tǒng)包括 多臺(tái)發(fā)電機(jī)組、多條母線(xiàn)W及多條輸電線(xiàn)路，其中部分母線(xiàn)通過(guò)部分輸電線(xiàn)路連接形成環(huán) 形網(wǎng)絡(luò)，所述方法包括W下步驟： 步驟一、確定故障線(xiàn)路其中，所述故障線(xiàn)路L&_uk的一端連接到母線(xiàn)Mk，所述故 障線(xiàn)路L(k_i)k的另一端連接到母線(xiàn)Mk-i; 步驟二、檢測(cè)故障線(xiàn)路L&_Uk兩端的暫態(tài)電壓化和化k，其中，化為故障線(xiàn)路L(k-i)k上靠近母線(xiàn)Mk-i-端的電壓，化巧故障線(xiàn)路L(k_i)k上靠近母線(xiàn)Mk-端的電壓； 步驟S、計(jì)算與母線(xiàn)Mk連接的所有非故障線(xiàn)路的電壓變化率之和KIf,kif=EkU; 步驟四、計(jì)算與母線(xiàn)Mk_i連接的所有非故障線(xiàn)路的電壓變化率之和Kqf，kqf=Eki。； 步驟五、計(jì)算所述故障線(xiàn)路L&_uk上的故障點(diǎn)距離母線(xiàn)Mk的長(zhǎng)度1，
式中，Lk(k-i)為輸電線(xiàn)路L(k-i)k的長(zhǎng)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障點(diǎn)定位方法，其特征在于，所述電壓變化率K通過(guò)W下公 式計(jì)算： W輸電線(xiàn)路為例，
式中， dUm和du。分別為輸電線(xiàn)路Lm。兩端的暫態(tài)電壓， Im。為輸電線(xiàn)路Lm。的長(zhǎng)度， R。為輸電線(xiàn)路勺單位長(zhǎng)度的電阻，di為流經(jīng)輸電線(xiàn)路Lm。的暫態(tài)電流量， L。為輸電線(xiàn)路的單位長(zhǎng)度的電感， 化為時(shí)間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障點(diǎn)定位方法，其特征在于，所述電網(wǎng)包括6條母線(xiàn)M1~ Me，6條輸電線(xiàn)路Ll2、L23、L34、L35、L5e和L25，母線(xiàn)M2、M3和M迪過(guò)輸電線(xiàn)路L23、L25和L35連接 形成=角形環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，所述方法包括W下步驟： 步驟一、確定故障線(xiàn)路，W輸電線(xiàn)路L23為故障線(xiàn)路為例，其中，母線(xiàn)M2和母線(xiàn)Ms分別連 接在輸電線(xiàn)路L23的兩端； 步驟二、檢測(cè)故障線(xiàn)路L23兩端的暫態(tài)電壓化3、化4,其中，化3為靠近母線(xiàn)M2-端的暫 態(tài)電壓，化4為靠近母線(xiàn)M3-端的暫態(tài)電壓； 步驟S、計(jì)算與母線(xiàn)M,連接的所有非故障線(xiàn)路的電壓變化率之和Ksf，其中K3f= K21+K25; 步驟四、計(jì)算母線(xiàn)M3連接的所有非故障線(xiàn)路的電壓變化率之和K4f，其中，K4f=K34+K35; 步驟五、通過(guò)W下公式計(jì)算所述故障線(xiàn)路L23上的故障點(diǎn)f距離母線(xiàn)M2的距離1，
4. 一種電網(wǎng)系統(tǒng)，具有故障點(diǎn)定位功能，其特征在于； 所述電網(wǎng)系統(tǒng)包括多臺(tái)發(fā)電機(jī)組、多條母線(xiàn)、多條輸電線(xiàn)路W及故障錄波單元，其中每 一臺(tái)發(fā)電機(jī)組連接到一條母線(xiàn)或每?jī)膳_(tái)發(fā)電機(jī)組連接到一條母線(xiàn)，部分母線(xiàn)通過(guò)部分輸電 線(xiàn)路連接形成環(huán)形電網(wǎng)； 所述故障錄波單元包括故障錄波器、測(cè)量裝置W及通訊線(xiàn)；其中 所述測(cè)量裝置設(shè)置于每一條所述輸電線(xiàn)路的兩端； 所述通訊線(xiàn)的一端連接所述測(cè)量裝置，所述通訊線(xiàn)的另一端連接所述故障錄波器；W及 所述故障錄波器設(shè)置成執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的步驟=~步驟五。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述故障錄波器包括MMI模塊，所述 MMI模塊用來(lái)存儲(chǔ)所有測(cè)量單元檢測(cè)的暫態(tài)電壓和暫態(tài)電流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述故障錄波器還包括錄波CPU模 塊，所述錄波CPU模塊W32位嵌入式微處理器系統(tǒng)及工業(yè)級(jí)總線(xiàn)為核屯、，并包括DSP部分 和CPU部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述故障錄波器包括MMI模塊，所述 MMI模塊采用嵌入式32位處理器，并具有Windows的圖形化界面，用來(lái)完成穩(wěn)態(tài)錄波、故障 錄波及實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊線(xiàn)為RS485。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電網(wǎng)系統(tǒng)包括6條母線(xiàn)，6條輸 電線(xiàn)路，其中3條母線(xiàn)通過(guò)3條輸電線(xiàn)路連接形成=角形環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種計(jì)算含有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)系統(tǒng)中的故障點(diǎn)的方法以及一種具有故障點(diǎn)定位功能的電網(wǎng)系統(tǒng)。該方法包括以下步驟：確定故障線(xiàn)路L(k-1)k；檢測(cè)故障線(xiàn)路L(k-1)k兩端的暫態(tài)電壓du(k-1)和duk；計(jì)算與母線(xiàn)Mk連接的所有非故障線(xiàn)路的電壓變化率之和Klf；步驟四、計(jì)算與母線(xiàn)Mk-1連接的所有非故障線(xiàn)路的電壓變化率之和Kqf；步驟五、計(jì)算該故障線(xiàn)路L(k-1)k上的故障點(diǎn)距離母線(xiàn)Mk的長(zhǎng)度l。電網(wǎng)系統(tǒng)包括多臺(tái)發(fā)電機(jī)組、多條母線(xiàn)、多條輸電線(xiàn)路以及故障錄波單元。通過(guò)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法能夠?qū)崿F(xiàn)短路故障點(diǎn)的精確定位，同時(shí)結(jié)果不受系統(tǒng)運(yùn)行方式和過(guò)渡電阻的影響。
【IPC分類(lèi)】G01R31-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104849625
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510319269
【發(fā)明人】劉志剛, 屈昕明, 洪熊祥
【申請(qǐng)人】中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年6月11日