[发明专利]用于故障方向检测的方法和控制系统

权利要求书

1.一种用于检测AC电力系统的传输线路的故障方向的方法，包括：

针对一系列时间点，对所述传输线路的一个端部处的三相的电流值和电压值进行采样；

针对所述一系列时间点中的每个时间点，基于所述一系列时间点中的相应时间点的电压值样本来计算所述传输线路上的补偿点处的所述三相的瞬时对称电压分量；

针对所述一系列时间点中的每个时间点，基于所述一系列时间点中的相应时间点的电流值样本来计算所述端部处的所述三相的瞬时对称电流分量；

针对所述一系列时间点中的至少两个时间点，各自基于计算出的所述补偿点处的所述瞬时对称电压分量中的相应瞬时对称电压分量和计算出的所述端部处的所述瞬时对称电流分量中的相应瞬时对称电流分量，来计算能量方向要素；

在考虑到计算出的所述能量方向要素的情况下标识所述故障方向；以及

生成指示所标识的所述故障方向的故障方向信号。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

针对所述一系列时间点，基于用于所述传输线路的时域集总参数微分方程、根据所述电流值样本和所述电压值样本来计算所述传输线路上的所述补偿点处的所述三相的瞬时电压值；以及

所述瞬时对称电压分量的所述计算基于针对所述一系列时间点中的相应时间点的计算出的所述瞬时电压值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

在计算出的所述能量方向要素小于第一预定值的情况下，所述故障方向被标识为前向；以及

在计算出的能量方向要素大于第二预定值的情况下，所述故障方向被标识为反向。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

所述第一预定值和所述第二预定值中的任何一个预定值等于零。

5.根据权利要求3所述的方法，其中：

所述第一预定值被设置为负；以及

所述第二预定值被设置为正。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

所述对称电压分量是指所述AC电力系统的所述三相的零序电压分量；以及

所述对称电流分量是指所述AC电力系统的所述三相的零序电流分量。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

所述对称电压分量是指所述AC电力系统的所述三相的负序电压分量；以及

所述对称电流分量是指所述AC电力系统的所述三相的负序电流分量。

8.一种用于检测AC电力系统的传输线路的故障方向的控制系统，包括：

采样电路，被配置为针对一系列时间点对所述传输线路的一个端部处的三相的电流值和电压值进行采样；

控制器，被配置为：

针对所述一系列时间点中的每个时间点，基于所述一系列时间点中的相应时间点的电压值样本来计算所述传输线路上的补偿点处的所述三相的瞬时对称电压分量；

针对所述一系列时间点中的每个时间点，基于所述一系列时间点中的相应时间点的电流值样本来计算所述端部处的所述三相的瞬时对称电流分量；

存储电路，被配置为记录计算出的所述瞬时对称电压分量和计算出的所述瞬时对称电流分量；

其中：

所述控制器还被配置为：

针对所述一系列时间点中的至少两个时间点，各自基于计算出的所述补偿点处的所述瞬时对称电压分量中的相应瞬时对称电压分量和计算出的所述端部处的所述瞬时对称电流分量中的相应瞬时对称电流分量，来计算能量方向要素；

在考虑到计算出的所述能量方向要素的情况下，标识所述故障方向；以及

生成指示所标识的所述故障方向的故障方向信号。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其中：

所述控制器还被配置为：

针对所述一系列时间点，基于所述传输线路的时域集总参数微分方程、根据所述电流值样本和所述电压值样本来计算所述传输线路上的所述补偿点处的所述三相的瞬时电压值；以及

所述瞬时对称电压分量的计算基于针对所述一系列时间点中的相应时间点的计算出的所述瞬时电压值。