[发明专利]一种基于行波幅值衰减理论的输电线路故障定位方法

权利要求书

1.一种基于行波幅值衰减理论的输电线路故障定位方法，其特征在于，可利用行波在线路上传播过程中幅值呈指数性不断衰减的原理对输电线路故障点进行判断，具体步骤为：

S1、在输电线路两端的变电站设置行波监测设备，同时在输电线路上任一位置也设置行波监测设备；

S2、发生故障时，比较输电线路两端的行波监测设备以及中间任一位置的行波监测设备所采集的行波电流的主波头极性，获取故障区间，获取故障区间的方法为：将输电线路中间任一位置视为B点，通过输电线路两端的行波监测设备获的输电线路两端的行波电流极性，通过输电线路B点的行波监测设备获取B点的行波电流极性，对输电线路两端行波电流极性以及输电线路B点行波电流极性进行比较，将极性正负相反的端点视为A点，将极性正负相同的端点视为C点，极性故障区间即为AB段；

S3、获取所述输电线路两端的行波监测设备之间的物理距离，获取所述输电线路任一端的行波监测设备与输电线路中间任一位置的行波监测设备之间的物理距离；

S4、分别采集输电线路两端的行波监测设备所检测的行波幅值以及输电线路中间位置的行波监测设备所检测的行波幅值，获得A点的行波幅值表达式M_A，获得B点的行波幅值表达式M_B，获得C点的行波幅值表达式M_C；

S5、根据输电线路上两端行波监测设备之间的物理距离、以及所述输电线路任一端的行波监测设备与输电线路中间任一位置的行波监测设备的物理距离、线路两端采集的故障行波幅值表达式和主波头极性，计算出故障点与A点的距离，其具体计算方式为：

式中，X为故障点与A点的距离，L为A、C两点之间物理距离，L_AB为A、B之间的物理距离，M_A为A点的行波幅值表达式，M_B为B点的行波幅值表达式，M_C为C点的行波幅值表达式。

2.根据权利要求1所述的一种基于行波幅值衰减理论的输电线路故障定位方法，其特征在于，步骤S4中，所述输电线路两端的行波监测设备所检测的行波幅值即为A、C两点所检测的行波幅值，A、C两点的行波幅值表达式分别为：

M_A＝M*e^-β(X)

M_C＝M*e^-β(L-X)

式中，M为故障点行波幅值大小，L为A、C两点之间物理距离，β为行波幅值衰减速度，e^-β(X)为A点的衰减系数，e^-β(L-X)为C点的衰减系数，X为故障点到行波测量点A的距离。

3.根据权利要求2所述的一种基于行波幅值衰减理论的输电线路故障定位方法，其特征在于，步骤S4中，所述输电线路中间位置的行波监测设备所采集的行波的幅值即为B点所检测的行波幅值，B点的行波幅值表达式为：

式中，M为故障点行波幅值大小，L_AB为A、B之间的物理距离，β为行波幅值衰减速度，为B点的衰减系数，X为故障点到行波测量点A的距离。