[发明专利]一种输电线路故障检测方法

说明书

本发明公开了一种输电线路故障检测方法，涉及电网输电线路安全技术领域。利用线路两侧的电压、电流及线路参数，定义了线路双侧的纵联阻抗，给出了线路两侧的正序、负序、零序纵联阻抗的计算式。分析纵联阻抗的特性，构造了线路的故障判断量，在线路发生区外故障时故障判断量约为0，在发生区内故障时故障判断量可靠远大于0。建立了输电线路的故障检测判据，当故障判断量大于设置的阈值时，则判断该线路故障。在发生系统振荡时增设振荡闭锁的开放判据，当线路非全相运行时增设非全相闭锁的开放判据。能够准确检测出故障线路，不受故障类型、故障位置、过渡电阻的影响，在非全相运行、系统振荡中或潮流转移时再故障也能够准确检测出故障线路。

技术领域

本发明涉及电网输电线路安全技术领域。

背景技术

随着互联电网规模的扩大和电压等级的不断升高，基于本地信息的传统后备保护整定配合复杂、动作延时长，难以满足电网安全运行的要求，在潮流转移和系统振荡时，传统后备保护可能会误动切除正常线路，其灵敏度也会受到高阻接地故障的影响。近年来随着广域量测系统的发展，利用广域信息检测故障元件的广域后备保护受到了国内外学者的关注，已有较多的广域后备保护算法被提出。

李振兴,尹项根,张哲,等.基于综合阻抗比较原理的广域继电保护算法[J].电工技术学报,2012,27(8):179-186.提出将综合阻抗的定义由双端扩展到多端，计算某一区域的综合阻抗，利用其在区内、外故障时的差异，形成基于广域综合阻抗的故障元件判别原理；

发明专利公开号CN101295874A，公开了“一种基于故障分量正序综合阻抗的输电线路纵联保护判定方法”，提出基于正序故障分量的综合阻抗计算方法，根据正序故障分量综合阻抗模值与定值的大小关系来判断线路区段内是否有故障存在，从而检测出故障线路。

上述文献所提方法各有不足之处，利用三相电流计算综合阻抗的方法会受到负荷电流的影响，在重负荷或潮流转移的情况下计算不准确，由于故障分量在故障后短暂存在，利用故障分量计算正序综合阻抗的方法只能短时使用，无法应对缓慢提升的过渡电阻。

发明内容

本发明的目的是提供一种输电线路故障检测方法，它能有效地解决输电线路故障检测的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种输电线路故障检测方法，其步骤包括：

步骤一、采集线路mn的母线m侧的电流、电压，计算得到母线m侧的正序故障分量电流正序故障分量电压负序电流负序电压零序电流零序电压再采集线路另一侧母线n处的电流、电压，计算得到母线n侧的正序故障分量电流正序故障分量电压负序电流负序电压零序电流零序电压其中，m、n为被检测线路两侧的母线编号。

步骤二、利用上述线路mn两侧的各序电流电压，分别计算母线m侧的正序、负序、零序纵联阻抗Z_Fm1、Z_Fm2、Z_Fm0，再计算母线n侧的正序、负序、零序纵联阻抗Z_Fn1、Z_Fn2、Z_Fn0；其计算公式如下：

其中，Z₁、Z_C1分别为线路mn的正序阻抗、正序容抗，Z₀、Z_C0分别为线路mn的零序阻抗、零序容抗；

步骤三、利用线路mn两侧的正序、负序、零序纵联阻抗，构造线路的故障判断量F：

1)分别构造母线m侧的正序、负序、零序故障判断量F_m1、F_m2、F_m0，母线n侧的正序、负序、零序故障判断量F_n1、F_n2、F_n0，如下：