[发明专利]一种基于线路行波测量的电网故障点定位方法

说明书

本发明一种基于线路行波测量的电网故障点定位方法，属于电网故障点定位技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于线路行波测量的电网故障点定位方法的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括如下步骤：当供电线路中某一段出现故障时，各变电站读取一次故障事件数据，包括设置在各变电站的行波定位装置记录的初始行波到达时间和当前各断路器的状态；根据各变电站记录的初始行波到达时间和断路器状态判断故障线路位置，确定与初始行波最早到达的变电站相连且断路器跳闸的线路为故障线路；将各远端变电站记录的初始行波到达时间处理折算为故障线路出口侧变电站的初始行波到达时间，并剔除无效时间数据；本发明应用于电网故障点定位场所。

技术领域

本发明一种基于线路行波测量的电网故障点定位方法，属于电网故障点定位技术领域。

背景技术

在“发展经济，电力先行”宗旨的指引下，我国的电力事业蓬勃发展，随着电力系统容量的不断扩大、电源等级的不断升高、新的输配电架空线路不断建成，供电网络日趋复杂，从而对电网故障的监测、定位，继电保护的速动性提出了更高的要求。

然而目前输电系统中的高压输电线路输送距离长，暴露在旷野，且多行线位于山区丘陵地形，如果相应的输电段路出现故障，则很难对故障点进行快速、精准的定位，对该段电网线路的正常运行带来相应隐患，在排查故障线路过程中，也给线路运行维护人员带来了繁重的负担。

高压输电线路故障点位置一般采用阻抗法来计算，其测量精度受故障电阻、互感器误差、线路结构不对称、零序参数沿线路分布不均匀等因素影响，实际应用效果不理想；目前普遍采用的GPS双端故障行波定位方法，只需捕捉到达输电线路两端第一个故障行波波头，不受各种反射波和折射波的影响，原理相对简单，实现起来比较容易，但该定位方法仅基于一条输电线路进行故障定位，定位系统造价高，且定位装置故障、启动失灵或时间记录会导致定位误差较大，或定位失败。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于线路行波测量的电网故障点定位方法的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于线路行波测量的电网故障点定位方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：当供电线路中某一段出现故障时，各变电站读取一次故障事件数据，包括设置在各变电站的行波定位装置记录的初始行波到达时间和当前各断路器的状态；

步骤二：根据各变电站记录的初始行波到达时间和断路器状态判断故障线路位置，确定与初始行波最早到达的变电站相连且断路器跳闸的线路为故障线路；

步骤三：根据最短路径原则将复杂的输电网络简化为不含环网的辐射型网络，在简化后的辐射型网络中，将各远端变电站记录的初始行波到达时间处理折算为故障线路出口侧变电站的初始行波到达时间，并剔除无效时间数据；

步骤四：根据故障线路位置为其两侧所有变电站设置权重，设定故障线路两端变电站的权重为1，其余各变电站按到故障线路最短路径途经的变电站个数n，设置该变电站的权重为1/n+1；

并对所有折算得到的故障线路出口侧变电站有效初始行波到达时间按相应变电站的权重进行加权求和，根据设定的权重计算故障行波由故障点到达变电站N的时间，并根据该到达时间进行故障定位。

所述步骤四中故障行波由故障点到达变电站N时间的计算公式为：

；

式中tN为远端变电站i记录的初始行波到达时间折算到变电站N的初始行波到达时间；

kNi为相应权重；

所述故障距离根据上述初始行波到达故障线路出口侧变电站的时间进行计算，故障点距离变电站N故障距离的计算公式为：

；