[发明专利]输电线路双端故障测距的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种输电线路双端故障测距的方法和系统。

背景技术

故障测距装置一般适用于110kv及以上变电站和发电厂等电力单位，用于输电线路的故障录波及实时监测和故障分析。当电力系统正常运行时，进行正常运行录波，同时进行各种运行参数和电气量的实时监测和分析；当电力系统发生故障或运行参数超过设定值时，自动启动装置进行故障录波，供日后进行故障分析及故障点测距。故障测距装置是电力系统进行实时运行监测、故障分析及测距的可靠工具，是保证电力系统安全运行的有力措施。

故障测距装置一般安装在变电站，从高压设备二次回路提取故障信号以进行测距处理。测距装置采集故障信号的电压和电流，将采集的录波数据存储在本地存储介质中。对录波数据的分析处理通过人工将录波文件拷贝到调度中心，通过调度中心专用软件进行故障距离的分析。     

现有的输电线路上一般仅设一个故障测距装置，该故障测距装置将采集的电压和电流全部以录波文件的形式上传到调度中心，然后利用调度中心专用的软件，导入收到的录波文件，在专用软件上显示故障波形，并且需要人工对故障波形进行分析，方可得出故障距离，其缺点是因为上传的录波文件容量大，所以进行故障分析时计算量较大，从而导致故障处理效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术故障处理效率低的缺陷，提供一种故障处理效率高的输电线路双端故障测距的方法和系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造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，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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