[发明专利]一种动态条件下的输电线路故障双端测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统中输电线路故障的双端测距方法。

背景技术

随着广域测量系统的发展，越来越多的相量测量单元安装到了电网中，为基于同步相量测量的双端故障测距方法提供了基础。基于相量测量单元的双端测距方法能够充分的利用故障信息，在线计算线路参数，避免线路参数受到老化、环境温度、湿度等因素的影响，可以得到准确的故障定位。但是在实际的应用中，考虑到经济性，电力系统通常处于稳定的边缘；在长距离的输电线上不可避免地存在扰动，故障等不确定因素的影响，导致电网时常处于振荡的动态情况。基于同步相量测量的双端故障测距的难点在于当电压和电流信号的幅值频率随着系统振荡而发生快速变化时，原有的测距方法描述的电气信号无法具有空间变化特性和时间变化特性的能力，故障测距结果会出现较大的误差，难以实现精确的故障定位，影响故障的及时排除。

发明内容：

本发明的目的是提供一种动态条件下的输电线路故障双端测距方法，该方法能在动态条件下进行更有效地线路参数和故障距离估计，故障测距结果精确、可靠；能在各种故障类型、故障距离、故障角情况下应用。

本发明为解决其技术问题，所采用的技术方案为：

A、预处理

相量测量单元从输电线路同步采集得到相电流和相电压送入主机，经滤波处理后应用对称分量法进行解耦变换，得到输电线路左右两端的正序故障电流信号I_S1，I_R1和正序故障电压信号U_S1，U_R1，其中S表示左端，R表示右端；

B、线路参数估计

根据分布参数的均匀线路模型计算得到以下正序参数：

B1、单位线路长度正序波阻抗

单位线路长度正序传播系数γ₁＝l^-1·ln[(U_S1+Z_C1I_S1)/(U_R1-Z_C1I_R1)]，其中l为输电线路长度；

B2、单位线路长度阻抗Z₁＝Z_C1·γ₁，单位线路长度导纳Y₁＝γ₁/Z_C1；

C、双端故障测距

C1、动态条件下，输电线路左端的正序电流幅值正序电压幅值输电线路右端的正序电流幅值正序电压幅值t为时间，ω₀为系统的角频率。

定义左端的动态正序阻抗为