[发明专利]一种电网非同步故障区域定位方法

说明书

本发明公开了一种电网非同步故障区域定位方法。首先，依次假设电网中每一条母线发生故障，计算每个测点线模电压行波首波头信号特定频率分量的理论幅值，任取一个测点的理论幅值为参考，建立其他测点与该参考测点的理论幅值比阵列。其次，当电网中某条线路发生故障后，获取各测点线模电压行波首波头信号，提取相应频率分量幅值并计算累加幅值向量，按照同样的方式建立实际幅值比阵列。最后，将实际幅值比阵列与假设每条母线故障得到的理论幅值比阵列进行比较，结合各测点累加幅值向量，确定最终的故障区域。本发明无需全网安装测点和同步测量，对装置采样频率要求较低，具有较好的工程实践价值。

技术领域

本发明属于电网故障定位技术领域，特别涉及了一种电网非同步故障区域定位方法。

背景技术

随着我国交流电网建设的发展，故障定位技术显得愈发重要。输电网发生故障后往往影响的区域较配电网更广，而且输电线路距离长，线路参数具有较明显的依频特性，使得故障定位难度较大。因此，可靠实用的故障区域定位方法对于快速排查故障，减少经济损失，维持系统安全、稳定运行具有重要意义。

目前，电网故障定位方法可分为阻抗法和行波法。阻抗法利用故障距离与计算阻抗的关系进行故障定位，方法虽然简单，但是易受故障电阻、电弧等因素的影响。行波法一般是通过检测初始暂态行波首波头到达电网各测量点的时刻，利用这些时刻与故障距离之间的内在逻辑关系进行故障定位，其定位精度高、不受电弧等因素影响，应用越来越广。近年来，随着信号处理技术、广域测量技术、信息融合技术的发展，行波法又得到了进一步地发展。

目前，广域行波故障定位方法存在的问题主要有：(1)要求精确的同步测量；(2)要求高采样速率的行波检测装置；(3)要求确定行波首波头精确到达时刻；(4)要求布置较多测点。因此研究原理简单、实用性强、可靠性高的新型非同步、低采样速率、稀疏测点的广域行波故障区域定位方法不仅具有理论研究价值，而且对于工程实践具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种电网非同步故障区域定位方法，克服现有行波法故障定位存在的缺陷，无需同步测量，提高故障定位的实用性。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种电网非同步故障区域定位方法，包括以下步骤：

(1)对电网中所有母线节点依次进行编号，并选择其中某些母线节点处布置测点；

(2)分别求取频率f_x下的线模电压行波幅值衰减常数α_x以及各母线节点的电压行波折射系数β_y，其中，x＝1,2,…,n，y＝1,2,…,m，n为频率分量数，m为母线节点数：

上式中，Z_x、Y_x分别为频率f_x下线路的线模阻抗阻抗和导纳，Z_x＝R_x+jω_xL，Y_x＝G_x+jω_xC，R_x和L为单位长度的线模电阻及电感，G_x和C为单位长度的线模电导和电容，ω_x＝2πf_x，l_y为编号为y的母线节点的出线数；

(3)假设编号为i的母线节点故障，若i≤m，则进行步骤(4)；否则，进行步骤(12)；