[发明专利]架空线配电网单相接地故障的定位方法

权利要求书

1.一种架空线配电网单相接地故障的定位方法，其特征在于，包括：

获得待测故障点的故障距离；

在架空线配电网的线路首端同时向三相输电线注入相同的高压脉冲，检测主干线路末端的三相电压行波以及二级分支线路末端的三相电压行波；

对主干线路末端的三相电压行波进行相模变换以获得主干线路末端的线模电压行波和主干线路末端的零模电压行波，对二级分支线路末端的三相电压行波进行相模变换以获得二级分支线路末端的线模电压行波和二级分支线路末端的零模电压行波；

判断主干线路末端的线模电压行波的首个非零突变点对应的时刻和主干线路末端的零模电压行波的首个非零突变点对应的时刻是否相同；

若相同，则所述待测故障点位于主干线路上，根据所述故障距离确定所述待测故障点的位置，否则所述待测故障点位于分支线路上，根据Δt获得所述待测故障点所在分支线路与主干线路连接的分支点，其中，Δt为主干线路末端的线模电压行波的首个非零突变点对应的时刻和主干线路末端的零模电压行波的首个非零突变点对应的时刻之间的时间差；

根据所述待测故障点所在分支线路与主干线路连接的分支点以及所述故障距离获得可能故障点；

判断所述可能故障点是否唯一；

若唯一，则所述可能故障点即为所述待测故障点，否则判断所述可能故障点所在二级分支线路末端的线模电压行波的首个非零突变点对应的时刻和所述可能故障点所在二级分支线路末端的零模电压行波的首个非零突变点对应的时刻是否相同；

若相同，则所述可能故障点即为所述待测故障点，否则所述可能故障点不是所述待测故障点；

所述根据Δt获得所述待测故障点所在分支线路与主干线路连接的分支点包括：

根据公式获得所述待测故障点所在分支线路与主干线路连接的分支点到线路首端的距离，其中，l'为所述待测故障点所在分支线路与主干线路连接的分支点到线路首端的距离，l为所述故障距离，v为光速；

根据所述待测故障点所在分支线路与主干线路连接的分支点到线路首端的距离获得所述待测故障点所在分支线路与主干线路连接的分支点。

2.根据权利要求1所述的架空线配电网单相接地故障的定位方法，其特征在于，所述获得待测故障点的故障距离包括：

在架空线配电网的线路首端同时向三相输电线注入相同的高压脉冲，检测线路首端的三相电压行波；

对线路首端的三相电压行波进行相模变换以获得线路首端的线模电压行波和线路首端的零模电压行波；

根据线路首端的线模电压行波的首个非零突变点对应的时刻获得行波在所述待测故障点和线路首端之间往返一次的时间；

将行波在所述待测故障点和线路首端之间往返一次的时间代入测距公式以获得所述故障距离。

3.根据权利要求2所述的架空线配电网单相接地故障的定位方法，其特征在于，行波在所述待测故障点和线路首端之间往返一次的时间根据公式T＝t₁-t₀获得，其中，T为行波在所述待测故障点和线路首端之间往返一次的时间，t₁为线路首端的线模电压行波的首个非零突变点对应的时刻，t₀为向三相输电线注入相同的高压脉冲的起始时刻。

4.根据权利要求2所述的架空线配电网单相接地故障的定位方法，其特征在于，所述测距公式为其中，l为所述故障距离，v₀为线路首端的零模电压行波波速，v₁为线路首端的线模电压行波波速，T为行波在所述待测故障点和线路首端之间往返一次的时间。

5.根据权利要求4所述的架空线配电网单相接地故障的定位方法，其特征在于，线路首端的零模电压行波波速v₀和线路首端的线模电压行波波速v₁与光速相等。

6.根据权利要求1或2所述的架空线配电网单相接地故障的定位方法，其特征在于，相模变换根据公式进行，其中，u₀为零模电压行波，u₁和u₂为线模电压行波，u_a为A相电压行波，u_b为B相电压行波，u_c为C相电压行波，S为相模变换矩阵。

7.根据权利要求6所述的架空线配电网单相接地故障的定位方法，其特征在于，所述相模变换矩阵S为卡伦鲍厄变换矩阵：