[发明专利]高压电缆-架空线混合线路故障相位测距方法

权利要求书

1.一种利用定位函数相位特性实现高压电缆-架空线混合线路故障定位的测距方法，其特征在于，先采集故障后混合线路系统两端的正序电气量数据，将整个混合线路等效成一等长线路；然后由混合线路系统两端的正序电气量数据推导出定位函数，根据定位函数相位的大小确定包含故障点的最小故障等分区；最后在故障等分区内再次利用定位函数的相角大小精确测出混合线路的故障距离。

2.根据权利要求1所述的利用定位函数相位特性实现高压电缆-架空线混合线路故障定位的测距方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)提取故障后混合线路系统m、n两端的三相电压与电流相量，和分别为故障后m、n端的三相电压与电流相量，根据对称分量法分别求出m、n端的正序分量和

(2)将混合线路等效为一条长为l_mn的长线路，初始包含故障点的区域为(l_begin，l_end)＝(0，l_mn)；

(3)将包含故障点的区域为(l_begin，l_end)进行Num等分；

(4)利用系统m、n端测量到的电气量从混合线路系统两端进行推导，得出(3)所确定的区域内每一等分点处的正序电压、正序电流；

(5)由(4)推导出定位函数，并以此求出每一等分点处的定位函数的相角；

(6)由(5)计算的定位函数相角的大小判断等分点与故障点的位置关系：

1)定位函数相角大于零，参考位置位于故障位置左侧；

2)定位函数相角小于零，参考位置位于故障位置右侧；

3)定位函数相角等于零，参考位置和故障位置相匹配；

由此判据找到两个相邻等分点k和k+1，其定位函数相角分别大于零及小于零，则此时包含故障点的区域(l_begin，l_end)＝(l_k，l_k+1)，设定一最小等分区域阀值Δl_set，重复(3)～(5)直至l_end-l_begin＜Δl_set，则能够得出包含故障点的最小等分区域(l_beginm，l_endm)；

(7)由(6)计算的最小包含故障点的等分区确定故障位置：

1)确定步长Δl；

2)参考位置l_mk从l_beginm开始以Δl为步长递增至l_endm，计算各点处的定位函数的相角；

3)寻找确定最优参考位置l_mk，使其满足在l_mk-Δl处定位函数相角大于零，在l_mk处定位函数相角小于零；

则故障位置f距m端的故障距离l_mf＝l_mk-Δl/2；

在步骤(5)中，高压电缆-架空线混合线路上任何一点k处的定位函数为：

f(lmk)=U·mk1-U·nk1I·mk1+I·nk1]]>

其中，和分别为m、n端正序电气量推导出的混合线路上k点处的正序电压、正序电流；

步骤(6)中的Δl_set根据实际精度要求灵活进行区间大小的设定；

步骤(7)中的故障位置可以是位于架空线I段、中间电缆或位于架空线II段上，定位函数的相位特性都满足：当l_mf＞l_mk时，定位函数相角大于零；当l_mf＜l_mk时，定位函数相角小于零；当l_mf＝l_mk时，定位函数的相角才等于零；其中，l_mf、l_mk分别为混合线路上故障位置f、参考位置k到架空线I段m端的距离；

步骤(7)中的Δl根据实际测距精度和实际测距速度要求灵活设定。