[发明专利]一种基于初始行波时差关系的多分支配电网故障测距方法

权利要求书

1.一种基于初始行波时差关系的多分支配电网故障测距方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：对于拓扑结构确定的电网，假设变压器母线有n条出线，分别标记为AM₁,AM₂,…AM_n，根据拓扑结构和线路参数，计算行波从各条出线首端传播至末端分别所需的时间，并构成特征时差矩阵G＝[ΔT₁ … ΔT_i … ΔT_n]，其中1,2…n为各出线编号；

步骤2：假设各出线首末两端均安装行波同步检测装置，故障发生后，将各检测装置获取的线模电压行波分别进行小波变换，获得初始行波到达各检测装置的时刻，计算各线路首末两端初始行波到达时刻时差，构成真实时差矩阵H＝[Δt₁ … Δt_i … Δt_n]；

步骤3：将特征时差矩阵与真实时差矩阵作差，得到故障线路判别矩阵α＝[α₁ … α_i …α_n]，其中，任一线路i的判别时差α_i＝ΔT_i-Δt_i；设判别时差裕度δ＝1.0us，若故障线路判别时差大于δ，非故障线路判别时差小于等于δ，则据此能够判断出故障线路；

步骤4：对故障线路进行主-分区段划分，主-分区段定义及划分规则为：

(1)与变压器母线直接相连且包含分支点最多的线路为主干线，连接在主干线上的线路为分支线路；

(2)假定某分支末端节点为i，此分支与主干线的连接点为Pi，定义分支pi-i及线路p(i-1)-pi为主-分区段i；

(3)假定主干线末端节点为L、最后一个分支连接点为pm，定义线路pm-L为末端区段L；

步骤5：定义主-分区段i特征时差，即行波从分支连接点pi分别传播至分支末端节点i与主干线首端节点A的计算时差，计算公式为：计算各主-分区段特征时差，并构建主-分区段特征时差矩阵T＝[ΔT_L,1 … ΔT_L,i … ΔT_L,m]；

步骤6：定义主-分区段i真实时差，即主-分区段i的分支末端节点i与主干线首端节点A检测到的初始行波到达时差，计算各主-分区段真实时差，并构建主-分区段真实时差矩阵T＝[Δt_L,1 … Δt_L,i … Δt_L,m]；

步骤7：定义故障区段，即发生故障的主-分区段；

将主-分区段真实时差矩阵与主-分区段特征时差矩阵做差，得到故障区段判别矩阵β＝[β₁ … β_i … β_m]，其中任一主-分区段判别时差β_i＝|ΔT_L,i-Δt_L,i|；

步骤8：判别时差整定值δ＝1.0us，若故障发生在主-分区段i中，则主-分区段r(r<i)判别时差必小于或等于整定值；主-分区段j(j≥i)判别时差必大于整定值；

即：

步骤9：确定故障区段后，利用故障区段真实时差进行双端测距，计算公式为：

其中，d_F表示故障点F与线路L首端节点s的距离；v表示行波传播速度；L_s,i表示节点s与节点i的最短距离。