[发明专利]风力发电输电系统线路单相接地故障定位方法

权利要求书

1.风力发电输电系统线路单相接地故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据风力发电输电系统线路单相接地短路回路阻抗或电抗与测量点到故障点的距离成正比，得到测量阻抗表达式；

2)将步骤1)中测量端电压与零序电流、正序阻抗、过渡电阻建立数学模型；

3)根据测量端流过电流与过渡电阻流过零序电流之间夹角很小，将步骤2)测量端电压数学模型进行化简；

4)为了消除过渡电阻对故障测距的影响，对步骤3)测量端电压化简数学模型两侧同时×I₀^*，即零序电流共轭复数，并只取虚部，通过测量阻抗与线路阻抗的比值，定位出故障点的位置，通过计算线路故障距离占线路总距离的百分比m，确定风电输电线路故障点所在位置。

2.根据权利要求1所述的风力发电输电系统线路单相接地故障定位方法，其特征在于，步骤1)根据风力发电输电系统线路单相接地短路回路阻抗或电抗与测量点到故障点的距离成正比，得到测量阻抗表达式：

其中：M端为测量端，Z_M表示测量阻抗；为M端测量电压、电流；mZ_L为故障线路阻抗；为过渡电阻流过电流；R_f为故障点过渡电阻。

3.根据权利要求2所述的风力发电输电系统线路单相接地故障定位方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法为：将步骤1)中测量端电压与零序电流、正序阻抗、过渡电阻建立数学模型：

其中：k为阻抗补偿系数；mZ₁为故障线路正序阻抗；为过渡电阻流过零序电流；为流过线路零序电流。

4.根据权利要求3所述的风力发电输电系统线路单相接地故障定位方法，其特征在于，流过线路零序电流表示为：其中：为A、B、C三相电路线电流。

5.根据权利要求4所述的风力发电输电系统线路单相接地故障定位方法，其特征在于，步骤3)的具体实现方法为：根据测量端流过电流与过渡电阻流过零序电流之间夹角γ＜10°，可近似认为对故障定位精度无影响，与同相位，则步骤3)中用代替，将步骤2)测量端电压数学模型化简为：

6.根据权利要求5所述的风力发电输电系统线路单相接地故障定位方法，其特征在于，步骤4)的具体实现方法为：为了消除过渡电阻对故障测距的影响，对步骤3)测量端电压化简数学模型两侧同时×I₀^*，即零序电流共轭复数，并只取虚部，通过测量阻抗与线路阻抗的比值，定位出故障点的位置，表达式为：

通过计算线路故障距离占线路总距离的百分比m，确定风力发电输电系统线路故障点所在位置。