[发明专利]输电线路故障定位方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于分布式行波时频信息的输电线路故障定位方法，其特征在于，包括：

基于输电线路中各行波测量单元测量的三相电流行波信号，计算出对应的线模电流行波；

基于各线路区段两端行波测量单元对应的线模电流行波，计算出各线路区段对应的不同频率分量线模电流初始行波的幅值比值的累加和值；

计算出各线路区段对应的不同频率分量下线模电流行波的衰减因子及其倒数的累加和值；

逐一判断各线路区段对应的不同频率分量下线模电流初始行波的幅值比值，以及线模电流行波衰减因子及其倒数的累加和值是否满足故障区段判据公式，确定故障区段；利用故障区段、故障区段前一个线路区段的长度，及对应的三个行波测量单元线模电流初始行波的到达时刻，带入基于三端电流量的行波测距公式，得到准确的故障位置；所述各线路区段对应的不同频率分量下线模电流初始行波的幅值比值的累加和值计算公式为：

式中，为任意线路区段Y_jY_j+1在第i个频率分量下的两端行波测量单元所测线模电流初始行波的幅值比值，P为频率分量总个数，是第j个行波测量单元在第i个频率分量下所测线模电流初始行波的幅值，是第j+1个行波测量单元在第i个频率分量下所测线模电流初始行波的幅值；

所述各线路区段对应的不同频率分量下线模电流行波的衰减因子及其倒数的累加和值的计算公式分别:

式中，和分别是任意区段Y_jY_j+1在第i个频率分量下线模电流初始行波的衰减因子和衰减因子的倒数，α_i为衰减系数，L_j(j+1)是线路区段Y_jY_j+1的长度；

所述故障区段判据公式为：

式中，ε为阈值。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式行波时频信息的输电线路故障定位方法，其特征在于：所述线模电流行波的计算公式为：

式中，和为行波测量单元测量的三相电流行波信号，和分别为零模、线模和线模2电流行波。

3.根据权利要求1所述的一种基于分布式行波时频信息的输电线路故障定位方法，其特征在于，所述衰减系数α_i的计算公式为：

其中，R、L、G和C分别为输电线路单位长度的正序电阻、电感、电导和电容，f_i为第i个频率分量。

4.根据权利要求1所述的一种基于分布式行波时频信息的输电线路故障定位方法，其特征在于，所述线路区段的长度的计算方法包括：

对输电线路中的行波测量单元依次进行编号1、2……n；

将相邻两个行波测量单元Y_k和Y_k+1之间的线路看作一个线路区段，获取相邻行波测量单元间的间距L₁₂,L₂₃,L₃₄,....,L_(n-1)n作为线路区段的长度。

5.根据权利要求4所述的一种基于分布式行波时频信息的输电线路故障定位方法，其特征在于：所述基于三端电流量的行波测距的计算公式为：

式中，L_F为故障点F与故障区段Y_kY_k+1首端行波测量单元Y_k的距离，t_k-1、t_k、t_k+1分别为线模电流初始行波到达行波测量单元Y_k-1、Y_k、Y_k+1的时刻，v是线模电流行波波速。