[发明专利]输电线路双端故障测距的方法和系统

权利要求书

1.一种输电线路双端故障测距的方法，所述输电线路包括A相、B相以及C相，其特征在于，在所述输电线路的两端分别设有用于实时监测所述输电线路上的故障点的第一故障测距装置和第二故障测距装置；所述方法包括以下步骤：

S1.通过所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置分别采集所述A相、B相以及C相上的电压数据和电流数据；

S2.根据全周傅氏算法分别计算每一相的故障前一周期内的电压数据和电流数据以及故障后第二周期内的电压数据和电流数据的基波所对应的幅值和相位； 

S3.根据所述幅值和相位分别计算所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置中每一相的基波的电压正序参数和电流正序参数；

S4.所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置分别向调度中心上传各自的电压正序参数和电流正序参数；

S5.所述调度中心根据所述电压正序参数和电流正序参数分别计算所述故障点与所述第一故障测距装置之间的第一距离以及所述故障点与所述第二故障测距装置之间的第二距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中， 

采用公式                                               表示所述电压数据和电流数据；                        

其中，x(t)为t时刻的电压数据或电流数据；表示0时刻的衰减直流分量；w值是基波分量的角频率，N是谐波数；为衰减时间常数；、分别为次谐波的幅值和相角。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

第一、由傅里叶级数原理得到中各次谐波分量的实部和虚部的时域表达式为

实部

虚部

其中 ，为基频分量的周期，为基频分量的角频率；

第二、将和分别进行离散化后得到

                

                

其中，x(k)为所述电压数据或所述电流数据离散化后的采样数据，为周期采样点数；

第三、得到次谐波的表达式、幅值和相角分别为： 

谐波                   

幅值               

相角                  

其中，和分别为的实部和虚部，若n=1，则得到基波所对应的幅值和相位。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中分别计算所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置中A相的基波的电压正序参数和电流正序参数的方法具体为：

第一、所述A相的正序向量为，其中，、和分别表示A相、B相和C相的向量，均可分解成三组对称的分量，即正序分量、负序分量以及零序分量，，，；

若所述A相的正序分量的实部和虚部为和 ，

则根据

计算得到正序分量的实部

正序分量的虚部

其中，和分别为所述A相的实部和虚部，和分别为所述B相的实部和虚部，和分别为所述C相的实部和虚部， 所述步骤S2中每一相的基波所对应的幅值和相位与每一相的实部和虚部一一对应；

第二、计算出所述A相的正序分量的有效值为；

第三、根据所述有效值得到所述第一故障测距装置的电压正序参数和电流正序参数，以及所述第二故障测距装置的电压正序参数和电流正序参数。

5.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S5中,所述调度中心根据公式

计算所述故障点到所述第一测距装置的第一距离为：

， 

其中，为输电线路正序传播常数，为输电线路正序波阻抗；为输电线路单位长度正序阻抗，为输电线路单位长度正序导纳；为输电线路长度，和分别为所述第一故障测距装置的电压正序参数和电流正序参数，和分别为所述第二故障测距装置的电压正序参数和电流正序参数。