[发明专利]用于故障相检测的方法和控制系统

权利要求书

1.一种用于检测AC电力系统的传输线的三个相中的故障相的方法，包括：

在一系列时间点在所述传输线的一端处对电信号采样，所述电信号包括电流和电压；

基于针对所述系列时间点的用于所述传输线的时域集总参数微分方程，根据采样的所述电信号的值，计算在所述传输线上预设补偿点处的电信号的瞬时电压值；

记录在所述预设补偿点处的所述电信号的计算的所述瞬时电压值；

基于在所述预设补偿点处的计算的所述瞬时电压值，计算所述电信号的故障分量瞬时电压值，所述电信号包括相-接地回路电信号和相-相回路电信号；

通过比较在所述预设补偿点处的计算的所述故障分量瞬时电压值来检测故障相；以及

生成故障信号，所述故障信号指示所述故障相或故障类型。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

计算的所述瞬时电压与相-接地回路和相-相回路有关。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

从所述故障类型组中的故障相或故障类型的所述检测进一步考虑针对三个相-相回路电信号的所述瞬时电压的故障分量值或突变值之间的算术关系。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中：

所述故障类型组包括以下类型：单相故障、相间故障、两相接地故障和三相故障。

5.根据前述权利要求2至4中的任一项所述的方法，进一步包括：

基于针对所述系列时间点的用于所述传输线的时域集总参数微分方程，根据采样的所述电信号的所述值，计算在所述传输线上所述补偿点处的单相回路电信号的三个单相瞬时电压值；

记录所述单相回路电信号的计算的所述三个单相瞬时电压值；

计算在所述单相回路电信号中的每个单相回路电信号的所述预设补偿点处的所述瞬时电压的故障分量或突变值，所述单相回路电信号是针对所述系列时间点中的第一时间点和第二时间点计算的；

考虑与所述单相回路电信号有关的所述单相瞬时电压值的改变和与所述相-相回路电信号有关的所述瞬时电压值的改变之间的算术关系，识别所述三个相中的哪个相具有单相故障；以及

生成所述故障相或故障类型。

6.根据权利要求1所述的方法，其中：

计算的所述瞬时电压与单相回路有关。

7.根据权利要求6所述的方法，其中：

所述故障相的所述识别进一步考虑与所述单相回路电信号有关的所述单相瞬时电压值的所述突变之间的算术关系。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：

所述第二时间点是当前时间点；以及

所述第一时间点在所述第二时间点发生之前的所述AC电力系统的基频循环的至少一个周期而发生。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：

所述时域集总参数微分方程基于电阻器-电感器-电容器(RLC)模型、或电阻器-电感器(RL)模型。

10.一种用于检测AC电力系统中的传输线的故障相的控制系统，包括：

采样电路，用于在一系列时间点在所述传输线的一端处对电信号采样，所述电信号包括电流和电压；

控制器，用于基于针对所述系列时间点的用于所述传输线的时域集总参数微分方程，根据采样的所述电信号的值，计算在传输线上预设补偿点处的电信号的瞬时电压值；以及

存储电路，用于记录所述电信号的计算的所述瞬时电压值或瞬时电流值；

其中：

所述控制器进一步适用于：计算在所述预设点处的所述瞬时电压的故障分量或突变值；考虑在所述补偿点处的所述瞬时电压的所述突变值，从故障类型组中检测所述故障相或故障类型；以及生成第一故障信号，所述第一故障信号指示识别的所述故障类型。

11.根据权利要求10所述的控制系统，其中：

计算的所述瞬时电压与相-相回路有关。