[发明专利]一种用于同塔线路接地故障的单端故障测距方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于同塔线路接地故障的单端故障测距方法及系统，属于故障测距技术领域。本发明方法，包括：同塔线路发生接地故障后，根据同塔线路保护装置的内部选项结果，确定同塔线路接地故障类型；获取故障测各线路保护装置，经低通滤波后的当前采样点预设时间内三相电压和三相电流的数值；根据三相电压和三相电流的数值获取故障点的幅值和相位，根据故障点的幅值和相位，及采样点的三相电流，获取各线路故障点的测距参数值；根据测距参数值及接地故障类型，确定单端故障距离。本发明获取本侧经低通滤波后的各电气量的幅值及相位，能够在同塔线路发生单线单相接地故障时快速、精确完成故障测距。

技术领域

本发明涉及故障测距技术领域，并且更具体地，涉及一种用于同塔线路接地故障的单端故障测距方法及系统。

背景技术

故障测距指根据输电线路故障特征，利用电路原理、行波原理等物理规律获取故障点在线路上的位置，从而减轻人工巡线的耗时和工作量，实现快速查找、修复故障，最小化故障的经济损失和对电网稳定性的冲击。由于通信及采样技术限制，传统故障测距方法多采用基于单端电气量的阻抗法实现。当前，为解决输电容量、占地面积及建设成本之间的矛盾，同塔线路逐渐获得推广应用，且替代单回输电线路的趋势明显。但同塔线路各回线间零序互感、接地故障过渡电阻等因素均会对传统故障测距精度造成影响。

传统测距方法多基于R-L模型。忽略对地电容，将输电线路等效为电阻与电抗的串联(即等效R-L模型)可极大简化故障分析法对测距函数的构造，但超/特高压线路的分布电容往往较大，其分布参数特性将显著影响保护装置对线路阻抗参数的测量。但对分布电容进行频域特征分析可知，其主要产生高频分量，于是采用低通滤波器将高频分量滤除后，长距离高压线路也可简化为R-L模型。

输电线路故障中，单线接地故障数量占故障总数比例在80％以上。现有同塔线路单端故障测距方法以行波法及故障分析法为主，兼容保护装置的测距原理以故障分析法为多。行波法利用故障点产生的行波及其折射/反射特性实现故障测距精度很高且不受工频分量、过渡电阻或故障类型影响，但其波头特征易被高频噪声淹没，且对采样设备要求极高。故障分析法则利用工频电气量之间的数学关系，通过推导故障距离关于保护测量电压、电流的多元方程进行测距。其中，以解微分方程法、电流分布系数常数法等为代表的实用测距方法的测距精度可能受工频扰动的影响；而精确故障分析法如六序分量解耦法、参数识别法可实现精确故障测距，但这类方法多基于复杂迭代或矩阵解耦，测距速度难以保证。

发明内容

针对上述问题，本发明一种用于同塔线路接地故障的单端故障测距方法，包括：

同塔线路发生接地故障后，根据同塔线路保护装置的内部选项结果，确定同塔线路接地故障类型；

获取故障测各线路保护装置，经低通滤波后的当前采样点预设时间内三相电压和三相电流的数值；

根据三相电压和三相电流的数值获取故障点的幅值和相位，根据故障点的幅值和相位，及采样点的三相电流，获取各线路故障点的测距参数值；

根据测距参数值及接地故障类型，确定单端故障距离。

可选的，预设时间为20ms。

可选的，测距参数值为序电流值。

可选的，同塔线路接地故障，包括：单线单相接地故障和单线双相接地故障。

本发明还提出了一种用于同塔线路接地故障的单端故障测距系统，包括：

故障判断模块，同塔线路发生接地故障后，根据同塔线路保护装置的内部选项结果，确定同塔线路接地故障类型；

采集模块，获取故障测各线路保护装置，经低通滤波后的当前采样点预设时间内三相电压和三相电流的数值；