一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，通過構(gòu)建非全程混壓雙回線系統(tǒng)模型，確定系統(tǒng)的分布參數(shù)，依照耦合和非耦合線路求解相序；采用正序分量對(duì)耦合和非耦合區(qū)段故障分別進(jìn)行定位，利用線路參數(shù)對(duì)雙曲正切函數(shù)的相位特性進(jìn)行分析，定位故障區(qū)段，判斷單個(gè)故障性質(zhì)為跨線故障還是單回線故障，且對(duì)單線故障進(jìn)行判斷出確認(rèn)發(fā)生故障的回線；計(jì)算故障區(qū)段的起點(diǎn)和終點(diǎn)電量，將不同電壓等級(jí)部分耦合線路的故障測(cè)距轉(zhuǎn)化為均勻線路的故障測(cè)距，對(duì)參數(shù)不對(duì)稱的耦合線路，采用相模變換方法形成相互獨(dú)立的模量，利用模量定位故障，對(duì)單回線故障采用正序量進(jìn)行測(cè)距。本發(fā)明判別原理簡(jiǎn)單、流程清晰，為精確測(cè)距奠定了基礎(chǔ)。
【專利說明】
一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 輸電線路上精確的故障測(cè)距可實(shí)現(xiàn)線路故障的快速排除和線路供電的及時(shí)恢復(fù)， 有利于減少因停電造成的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003] 國(guó)內(nèi)外混合架設(shè)不同電壓等級(jí)單回與雙回線路的情況逐漸增多不同電壓等級(jí)非 全程多回線沿線參數(shù)不再均勻，耦合關(guān)系更為復(fù)雜，多回線之間參數(shù)不對(duì)稱，常規(guī)測(cè)距方法 不再適用，有必要研究不同電壓等級(jí)非全程多回線的故障測(cè)距方法。
[0004] 現(xiàn)階段單回線與同桿雙回線的理論與方法已經(jīng)成熟，針對(duì)同桿四回線[以及不同 電壓等級(jí)四回線的研究也取得了進(jìn)展，但對(duì)非全程混壓多回線的區(qū)段識(shí)別和測(cè)距研究較 少，僅有的研究需要將故障發(fā)生區(qū)段作為前提條件進(jìn)行測(cè)距，且精度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè) 距方法，本方法選取非全程混壓雙回線這一線路類型，基于正序網(wǎng)絡(luò)，利用雙曲正切函數(shù)的 相位階躍特性在線路分界點(diǎn)處構(gòu)造區(qū)段定位函數(shù)。分析各定位函數(shù)發(fā)現(xiàn)，不同區(qū)段發(fā)生故 障時(shí)，正?；芈飞系亩ㄎ缓瘮?shù)分母為0,故障回路定位函數(shù)相位由正負(fù)特征明顯，能夠準(zhǔn)確 定位故障區(qū)段和區(qū)分跨線故障與單回線故障，對(duì)單回線故障能夠正確選線。在確定故障區(qū) 段的基礎(chǔ)上，對(duì)參數(shù)不對(duì)稱的耦合線路，采用相模變換方法形成相互獨(dú)立的6模量，利用模 量定位故障；對(duì)單回線故障采用正序量進(jìn)行測(cè)距。該方法故障區(qū)段識(shí)別準(zhǔn)確，測(cè)距精度較 尚。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，包括以下步驟：
[0008] (1)構(gòu)建非全程混壓雙回線系統(tǒng)模型，確定系統(tǒng)的分布參數(shù)，依照耦合和非耦合線 路求解相序；
[0009] (2)采用正序分量對(duì)耦合和非耦合區(qū)段故障分別進(jìn)行定位，利用線路參數(shù)對(duì)雙曲 正切函數(shù)的相位特性進(jìn)行分析，定位故障區(qū)段，判斷單個(gè)故障性質(zhì)為跨線故障還是單回線 故障，且對(duì)單線故障進(jìn)行判斷出確認(rèn)發(fā)生故障的回線；
[0010] (3)計(jì)算故障區(qū)段的起點(diǎn)和終點(diǎn)電量，將不同電壓等級(jí)部分耦合線路的故障測(cè)距 轉(zhuǎn)化為均勻線路的故障測(cè)距，對(duì)參數(shù)不對(duì)稱的耦合線路，采用相模變換方法形成相互獨(dú)立 的模量，利用模量定位故障，對(duì)單回線故障采用正序量進(jìn)行測(cè)距。
[0011] 所述步驟（1)中，非耦合線路采用對(duì)稱分量法解耦，耦合線路采用2個(gè)對(duì)稱分量法 變換矩陣疊加的形式進(jìn)行解耦，計(jì)算得到正序網(wǎng)圖。
[0012] 所述步驟(2)中，非耦合線路中，正常的回線分界點(diǎn)的從首端和末端計(jì)及的電流矢 量之和為零。
[0013] 所述步驟(2)中，當(dāng)線路耦合區(qū)段發(fā)生短路故障時(shí)，由于耦合特性，雙回線正序網(wǎng) 均存在故障源。
[0014] 所述步驟(2)中，首先判斷每回線分界點(diǎn)處從首端和末端計(jì)及的電流矢量之和是 否為零，若為零，則該分界點(diǎn)所在回線無故障發(fā)生，否則該回線發(fā)生故障。
[0015] 所述步驟(2)中，計(jì)算各個(gè)分界點(diǎn)的識(shí)別函數(shù)，根據(jù)其與零的大小關(guān)系，確定故障 點(diǎn)所在回線的首端或末端。
[0016] 所述步驟(3)中，對(duì)單回線路故障采用正序測(cè)距，對(duì)耦合部分線路故障采用模量測(cè) 距;故障區(qū)段的起點(diǎn)和終點(diǎn)電量利用傳輸方程從線路兩側(cè)推得;根據(jù)故障點(diǎn)處兩側(cè)推得電 壓幅值最小的特點(diǎn)，采用二分法或沿線搜索法在對(duì)應(yīng)區(qū)段求解故障位置。
[0017] 所述步驟(3)中，從線路分界點(diǎn)推算的故障點(diǎn)處電壓滿足沿線絕對(duì)值最小。
[0018] 本發(fā)明的有益效果為：
[0019] (1)利用雙曲正切函數(shù)的相位階躍特性在線路分界點(diǎn)處構(gòu)造函數(shù)，通過判斷函數(shù) 的分母與相位正負(fù)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位故障區(qū)段和正確選線；
[0020] (2)判別原理簡(jiǎn)單、流程清晰，為精確測(cè)距奠定了基礎(chǔ)；
[0021] (3)故障區(qū)段確定后，對(duì)單回線故障采用正序量測(cè)距，對(duì)不對(duì)稱參數(shù)的耦合區(qū)段基 于相模變換理論采用模量測(cè)距，沿線故障測(cè)距精度良好，且不受故障類型和過渡電阻的影 響；
[0022] (4)針對(duì)多回線、多區(qū)段的混合線路，確立了一種利用正序量進(jìn)行故障區(qū)段識(shí)別、 利用模量進(jìn)行故障精確定位的研究思路，對(duì)不同電壓等級(jí)非全程四回線也有借鑒意義。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖2(a)為本發(fā)明的I回線正序網(wǎng)圖；
[0025]圖2(b)為本發(fā)明的II回線正序網(wǎng)圖；
[0026] 圖3(a)為本發(fā)明的1?1段故障時(shí)I回線正序網(wǎng)圖；
[0027] 圖3(b)為本發(fā)明的1?1段故障時(shí)n回線正序網(wǎng)圖；
[0028] 圖4(a)為本發(fā)明的KiN段故障時(shí)I回線正序網(wǎng)圖；
[0029] 圖4(b)為本發(fā)明的KA段故障時(shí)II回線正序網(wǎng)圖；
[0030] 圖5(a)為本發(fā)明的耦合區(qū)段故障時(shí)I回線正序網(wǎng)圖；
[0031] 圖5(b)為本發(fā)明的耦合區(qū)段故障時(shí)n回線正序網(wǎng)圖；
[0032]圖6為本發(fā)明的正序網(wǎng)Zc tenhyx相頻特性圖；
[0033]圖7為本發(fā)明的故障識(shí)別流程圖。
【具體實(shí)施方式】：
[0034]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0035] 1非全程混壓雙回線分布參數(shù)模型及相序計(jì)算
[0036] 非全程混壓雙回線系統(tǒng)模型見圖1。圖中，ZsIm，Zsnm分別為i、n回線M端系統(tǒng)阻抗； 1 1"、匕1111分別為1、11回線_晶系統(tǒng)阻抗;21、￥1、2 3、￥3分別為1、11回線非耦合部分線路阻抗和 導(dǎo)納參數(shù);Z2、Y 2分別為耦合部分線路阻抗和導(dǎo)納參數(shù)。I、II回線部分由于線間距 離較近而存在耦合現(xiàn)象，其余部分為非耦合部分，按在耦合區(qū)段左側(cè)和右側(cè)定義為首段和 末段，各段長(zhǎng)度標(biāo)注如圖1。
[0037] 非耦合線路采用對(duì)稱分量法解耦，耦合線路采用2個(gè)對(duì)稱分量法變換矩陣疊加的 形式進(jìn)行解耦。解耦后可得完整、獨(dú)立的正序網(wǎng)圖，圖2(a)、圖2(b)為系統(tǒng)的耦合部分發(fā)生 故障時(shí)的正序網(wǎng)圖。
[0038] 圖2(a)、圖2(b)中，Zsmii、Zsnii為I回線正序雙端等效電阻，ZsMni、ZsNni為II回線正序 雙端等效電阻。
[0039] 2不同區(qū)段故障定位函數(shù)
[0040] 區(qū)段故障定位采用正序分量。本節(jié)參數(shù)含義如下：y 為I、n回線非耦合區(qū) 段的正序傳播系數(shù)與波阻抗，丫 2_m、Zc2_m為耦合區(qū)段的正序傳播系數(shù)與波阻抗，m=I、n，代 表回?cái)?shù)。
[0041] 2.1非耦合區(qū)段故障
[0042] 2.1.1首段線路故障
[0043]以I回線首段服:段發(fā)生故障為例。當(dāng)服:段發(fā)生故障時(shí)，i、n回線參考方向如圖3 (a)、圖3(b)所示。
[0044]從M側(cè)推得故障點(diǎn)f的電壓電流為
[0045] Ufii = Umiicosh y i_ix-ImiiZci_isinh y i ix
[0046] Imfii = Imiicosh y i-ix-Umiisinh y i-ix/Zci-i (1)
[0047]其中UmI1、ImI1為M側(cè)正序基頻分量。在故障點(diǎn)f存在如下電流關(guān)系：
[0048] Ifki = Imfii-Ifii (2)
[0049] IhA故障注入電流。由f點(diǎn)的電壓電流推得分界點(diǎn)L處的電壓電流：
[0050] /sillh/l/(/.
[0051] -x)-UflsinhrLI(h-xy/ ( 3)
[0052] 聯(lián)立式（1)、⑵、⑶得：
[0053] ~心供《 如也？_怎)
[0054] (4〕
[0055] 其中，仏%、為線路正常運(yùn)行時(shí)由M側(cè)直接推得的Ki點(diǎn)正序I回線電壓、電流量， 滿足：
[0056] ^ Kicosh n_ A - /sil* hji
[0057] 4fc, =lml coshn A -[/MlsMirL A /Zcl ,
[0058]式(4)為故障時(shí)心點(diǎn)實(shí)際正序I回線電壓、電流與正常運(yùn)行時(shí)的關(guān)系表達(dá)式。
[0059] 從N側(cè)經(jīng)由K2點(diǎn)推得Ki處的電壓電流如下：
[0060] = UlAj cosh r，J5 sinh/-, f/5
[0061 ] 4k, = ["u cosh/, -Ul]k2 sinh/2 ,/5 / Zc,
[0062] =U"nc〇shrL!l2 -l,nZci Jsmhri_j2
[0063] 4k, = 4/i coshf, - Ut,n sinlif, ,/, / Z" , 〔5)
[0064]從M側(cè)和從N側(cè)推得的心處的電壓相等，電流大小相等，方向相反，存在如下關(guān)系：
[。。65] (6)
[0066] 式(4)與式(6)聯(lián)立可得：
[0067] umk, -U"k-t =(U'mk]-IjnZsinhru(li- x))-^,1kl =-[/nZd_i sinh/uOi-x) {7〕.
[0068] = COSh/) j(ll + = 1 T COS]lfyj(l^ ~ Jt) (8)
[0069] 利用式(7)、（8)相比構(gòu)造定位函數(shù)如下：
(9)
[0071]同理，分界點(diǎn)K2處
(10)
[0073] n回線正常運(yùn)行，分界點(diǎn)k3、k4處滿足
[0074] 4^ +7,^ =〇
[0075] Imt4 +I"k4 =D (.11〕.
[0076] 其中，u,、4,為由M、N側(cè)電量推算出的k3點(diǎn)n回線正序電流量;"、分別為由 M、N側(cè)電量推算出的K4點(diǎn)的n回線正序電流量。
[0077] -^mk3： = ^min c°sh/L nl3 - bsinh/, ff/3 / Zcl n
[0078] 4ft3： = J，±4coshr^jA -UAi sinh y2 J5 / Zc2 U
[0079] 4k4 = hlh c〇sh y2_7//5 sinh/ 2 "/5 / Zcl !J
[0080] inki = I,an coshr, nU ~ ^YijiU 1 Z,ui
[0081 ] 2.1.2末段線路故障
[0082] 以I回線末段K2N段發(fā)生故障為例，正序網(wǎng)參考方向如圖4(a)、圖4(b)所示。
[0083] 此時(shí)，分界點(diǎn)K1:
[0084] =z；2_i sinhr, ;/5cosh7( /(.i'-/5 -/,) + Zr；, .Z,,, coshy, ,/5 sinh r；(jc-/, -/,) (12)
[0085] Inki+Inki=ZC2-icosh y 2-ihcosh y 1-i(x-l5-li)+Zci-isinh y 2-ihsinh y 1-i(x_l5-li) (13) [0086]由式（13)和（14)相比得到分界點(diǎn)K1處的識(shí)別函數(shù)：
[0088]同理，K2點(diǎn)的識(shí)別函數(shù)為： (14) (15)
[0089] n回線正常運(yùn)行，分界點(diǎn)K3、K4處同樣滿足
[0090] +I，ik} =〇
[0091] +Ink, =° .〔丄句
[0092] 2.2耦合區(qū)段故障
[0093]當(dāng)線路耦合區(qū)段發(fā)生短路故障時(shí)，由于耦合特性，i、n回線正序網(wǎng)均存在故障源， 如圖5(a)、圖5(b)所示。
[0094] 1^、1(2點(diǎn)識(shí)別函數(shù)如下：
(17J
[0097] 同理，n回線正序網(wǎng)中，分界點(diǎn)k3、K4處
(18J
[0100] 3故障區(qū)段定位原理及分析
[0101] 利用線路參數(shù)對(duì)雙曲正切函數(shù)的相位特性進(jìn)行分析，雙回線正序參數(shù)Zc tanhyx 均有圖6所示相位性質(zhì)。
[0102] 由雙曲正切函數(shù)的相位階躍性知:x<0，Zc tanh y x相位為-90° ;x>0，Zc tanh y x 相位為90°。
[0103]結(jié)合圖6,對(duì)發(fā)生不同故障時(shí)4個(gè)分界點(diǎn)處的故障區(qū)段識(shí)別函數(shù)分別進(jìn)行相位分析 如下：
[0104] (1)非耦合區(qū)段發(fā)生故障（以I回線為例）
[0105] a.故障點(diǎn)在I回線首段（lrxX))
[0106] arg fi(x) =arg(-Zci_i tanh y i_i(li-x)) <0
[0107]由于輸電線路波阻抗與傳播系數(shù)在數(shù)量級(jí)上相差很大，可認(rèn)為| Zc | >> 1 > | tanh y x |，故argf2(x)可簡(jiǎn)化如下：
[0109] b?故障點(diǎn)在I回線末段(x-h-hX))
[0111] arg f2(x) =arg(ZC2-itanh y 2-i(x_li_l5)) >0
[0112] 由于11回線原理相同，將Zclj、y 換為Zcl_n、y lii即可，不再贅述。
[0113] (2)耦合區(qū)段發(fā)生故障（x-liXMi+lrxX))
[0114] arg fi(x)<0，arg f2(x)>0;
[0115] arg f3(x)<0，arg f4(x)>0;
[0116] 觀察區(qū)段定位函數(shù)發(fā)現(xiàn)，分界點(diǎn)處定位函數(shù)相位正負(fù)僅與故障位置有關(guān)，受線路 波阻抗
[0117] 和傳播系數(shù)的影響較小。
[0118] 故障發(fā)生在不同區(qū)段時(shí)的區(qū)段定位函數(shù)特征總結(jié)如表1所示。
[0119] 表1故障區(qū)段定位函數(shù)特征
[0122] 故障識(shí)別流程可以描述為，首先判斷每回線分界點(diǎn)處是否為0，11=1，3或 2,4,若為0,則該分界點(diǎn)所在回線無故障發(fā)生，否則該回線發(fā)生故障，結(jié)合表1可完成故障區(qū) 段以及故障性質(zhì)的判斷。圖7為故障識(shí)別流程圖，I回線故障區(qū)段的判別與n回線相似，由于 篇幅所限，圖中沒有詳細(xì)展開。
[0123] 利用雙曲正切函數(shù)的階躍特性，故障區(qū)段定位函數(shù)可以準(zhǔn)確定位故障區(qū)段，判斷 單個(gè)故障性質(zhì)為跨線故障還是單回線故障，且對(duì)單線故障可以判斷出是哪一回線發(fā)生故 障。該定位函數(shù)同樣適用于相同電壓等級(jí)的非全程雙回線，也適用于兩段及三段以上更復(fù) 雜的混合并架輸電線路。
[0124] 4線路參數(shù)解耦計(jì)算與精確測(cè)距原理
[0125] 確定故障區(qū)段后，不同電壓等級(jí)部分耦合線路的故障測(cè)距問題，通過計(jì)算故障區(qū) 段的起點(diǎn)和終點(diǎn)電量轉(zhuǎn)化為均勻線路的故障測(cè)距問題。非耦合區(qū)段可以采用正序分量定位 故障。對(duì)于耦合區(qū)段線路，由于導(dǎo)納和阻抗參數(shù)矩陣的不對(duì)稱度不同，采用新六序分量法導(dǎo) 致將分布參數(shù)Z和Y矩陣完全解耦的轉(zhuǎn)換矩陣并不相同，電壓和電流量無法統(tǒng)一解耦。故采 用相模變換原理實(shí)現(xiàn)完全解耦后，利用獨(dú)立模量進(jìn)行故障測(cè)距。
[0126] 4.1不對(duì)稱參數(shù)線路的解耦分析
[0127] 已知多導(dǎo)線路上分布參數(shù)模型為： (19)
[0130] 式中：d[U]和d[I]分別為六根導(dǎo)線上dx段上的電壓降和電流増量列向量；[Z]為單 位長(zhǎng)度的線路阻抗矩陣；[Y]為單位長(zhǎng)度的線路導(dǎo)納矩陣。
[0131] S為電壓模變換矩陣，Q為電流模變換矩陣，S、Q分別由矩陣積[Z][Y]和[Y][Z]的特 征相量組成。電壓、電流的相模轉(zhuǎn)換關(guān)系如下 r- JUm=SX", n
[0132] _ , 丨丨.丨丨 (20)
[0133] 式中:m代表模量。
[0134] 線路的相阻抗、導(dǎo)納參數(shù)經(jīng)過S、Q變換為模阻抗、導(dǎo)納參數(shù)，具體變換關(guān)系為：
[0135] 聊！
[0136] Zm、Ym*別為模量阻抗、導(dǎo)納參數(shù)矩陣，均為對(duì)角陣。
[0137] 4.2雙端測(cè)距原理
[0138] 測(cè)距原理可描述為，對(duì)單回線故障采用正序測(cè)距，對(duì)耦合部分線路故障采用模量 測(cè)距;故障區(qū)段的起點(diǎn)和終點(diǎn)電量利用傳輸方程從線路兩側(cè)推得;根據(jù)故障點(diǎn)處兩側(cè)推得 電壓幅值最小的特點(diǎn)，采用二分法或沿線搜索法在對(duì)應(yīng)區(qū)段求解故障位置。
[0139] 以I回線耦合部分線路發(fā)生故障時(shí)為例。設(shè)耦合線路起點(diǎn)的電壓、電流為 巧'1終點(diǎn)的電壓、電流為4# 從線路兩側(cè)推得，m表示模量。
[0140] 故障點(diǎn)處有如下關(guān)系：
[0141 ] UkJ = L/ki," coshr2 jX-Zc2 sinh72 /x
[0142] 乂」,"sinh，：，(/; -x) (21)
[0143] 從線路分界點(diǎn)心(1(3)、1(2(1(4)推得故障點(diǎn)處電壓滿足沿線絕對(duì)值最小，BP:
[0144] /(x) = min(j|^y|-|t/i2/||) 〔及〕
[0145] 5仿真驗(yàn)證
[0146] 系統(tǒng)模型如圖1所示。圖中，I回線電壓等級(jí)為500kV，兩端相角差為20° ;11回線電 壓等級(jí)為220kV，兩端相角差為10°。線路M端正序阻抗為1.250+jl6.932Q，零序阻抗為 6.888+j43.139Q，N端系統(tǒng)正序阻抗為 1.042+jl4.11 Q，零序阻抗為5.74+j35.949Q，M、N 側(cè)電源幅值均為1.05倍標(biāo)么值和標(biāo)么值。線路參數(shù)見表2。
[0147] 表2參數(shù)列表
[0148]
[0149] 表3為I回線首段發(fā)生故障時(shí)不同位置的測(cè)距結(jié)果，過渡電阻均設(shè)為50 Q。其中IAG 故障是指I回線A相經(jīng)過渡電阻接地。相對(duì)測(cè)距誤差的計(jì)算公式為
[0151] 表4為耦合部分線路發(fā)生單回線或跨線故障時(shí)，不同位置的故障測(cè)距結(jié)果，過渡電 阻均為50 Q，表中故障位置與測(cè)距結(jié)果統(tǒng)一為故障點(diǎn)距I回線M端的距離。
[0152] 表3非耦合區(qū)段首段故障時(shí)不同位置的故障結(jié)果
[0153]
[0154] 表4耦合部分線路故障時(shí)不同位置的測(cè)距結(jié)果
[0156] 對(duì)比表3和表4中argWi)-欄加粗的標(biāo)注數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，分界點(diǎn)故障時(shí)，故障區(qū)段函數(shù) 會(huì)定位到分界點(diǎn)兩側(cè)的某一區(qū)段內(nèi)，但相鄰區(qū)段測(cè)距結(jié)果均正確，不存在連接點(diǎn)處判別失 誤的問題。
[0157] 表5為I回線末段不同位置發(fā)生IBC故障時(shí)，過渡電阻對(duì)測(cè)距的影響結(jié)果。由表3-5 可知，不同位置處定位函數(shù)相位大小不會(huì)隨著距離分界點(diǎn)的遠(yuǎn)近發(fā)生較大的變化，且正負(fù) 特性明顯。
[0158]表5非耦合區(qū)段末段故障時(shí)不同過渡電阻的測(cè)距結(jié)果
[0160] 仿真表明，本文提出的方法區(qū)段定位準(zhǔn)確，測(cè)距精度較高，且不受故障類型和過渡 電阻的影響。
[0161] 上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范 圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不 需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，其特征是:包括以下步驟： (1) 構(gòu)建非全程混壓雙回線系統(tǒng)模型，確定系統(tǒng)的分布參數(shù)，依照耦合和非耦合線路求 解相序； (2) 采用正序分量對(duì)耦合和非耦合區(qū)段故障分別進(jìn)行定位，分析雙曲正切函數(shù)的相位 特性來定位故障區(qū)段，判斷單個(gè)故障性質(zhì)為跨線故障還是單回線故障，且對(duì)單線故障進(jìn)行 判斷出確認(rèn)發(fā)生故障的回線； (3) 計(jì)算故障區(qū)段的起點(diǎn)和終點(diǎn)電量，將不同電壓等級(jí)部分耦合線路的故障測(cè)距轉(zhuǎn)化 為均勻線路的故障測(cè)距，對(duì)參數(shù)不對(duì)稱的耦合線路，采用相模變換方法形成相互獨(dú)立的模 量，利用模量定位故障，對(duì)單回線故障采用正序量進(jìn)行測(cè)距。2. 如權(quán)利要求1所述的一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，其特征 是:所述步驟(1)中，非耦合線路采用對(duì)稱分量法解耦，耦合線路采用2個(gè)對(duì)稱分量變換矩陣 疊加的形式進(jìn)行解耦，得到正序網(wǎng)圖。3. 如權(quán)利要求1所述的一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，其特征 是:所述步驟(2)中，非耦合線路中，正常的回線分界點(diǎn)的從首端和末端計(jì)及的電流矢量之 和為零。4. 如權(quán)利要求1所述的一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，其特征 是:所述步驟(2)中，當(dāng)線路耦合區(qū)段發(fā)生短路故障時(shí)，由于耦合特性，雙回線正序網(wǎng)均存在 故障源。5. 如權(quán)利要求1所述的一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，其特征 是:所述步驟(2)中，首先判斷每回線分界點(diǎn)處從首端和末端計(jì)及的電流矢量之和是否為 零，若為零，則該分界點(diǎn)所在回線無故障發(fā)生，否則該回線發(fā)生故障。6. 如權(quán)利要求1所述的一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，其特征 是:所述步驟(2)中，計(jì)算各個(gè)分界點(diǎn)的識(shí)別函數(shù)，根據(jù)其與零的大小關(guān)系，確定故障點(diǎn)所在 回線的首端或末端。7. 如權(quán)利要求1所述的一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，其特征 是:所述步驟(3)中，對(duì)單回線路故障采用正序測(cè)距，對(duì)耦合部分線路故障采用模量測(cè)距;故 障區(qū)段的起點(diǎn)和終點(diǎn)電量利用傳輸方程從線路兩側(cè)推得;根據(jù)故障點(diǎn)處兩側(cè)推得電壓幅值 最小的特點(diǎn)，采用二分法或沿線搜索法在對(duì)應(yīng)區(qū)段求解故障位置。8. 如權(quán)利要求1所述的一種非全程混壓雙回線故障區(qū)段識(shí)別與精確測(cè)距方法，其特征 是:所述步驟(3)中，從線路分界點(diǎn)推算的故障點(diǎn)處電壓滿足沿線絕對(duì)值最小。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK105929305SQ201610322715
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】梁軍, 張瑩, 贠志皓
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)