[发明专利]一种基于广域行波侧后模拟的复杂电网接地故障定位方法

说明书

本发明涉及一种基于广域行波侧后模拟的复杂电网接地故障定位方法，属于电力系统继电技术领域。该方法根据实际配电网参数建立配电网仿真模型；根据实际现场选线结果确定故障线路，通过在故障线路每间隔长度n设置一个虚拟故障，将得到l/n条模拟故障电压行波信号，其中，l为故障线路的长度，n为间隔的长度；当得到所有的模拟信号后，利用每一个虚拟故障所得到的模拟信号与实际故障暂态信号进行对比，然后进行分析，确定故障点发生位置。该方法克服了行波幅值产生影响，使模拟故障波形更加接近于真实故障波形，理论和大量仿真表明该方法正确有效，易于推广应用。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种基于广域行波侧后模拟的复杂电网接地故障定位方法。

背景技术

随着行波测距装置的广泛运用于电力系统中，在不少网，省、市已经逐步实现行波主站系统的建立。组网前行波测距装置大都处于孤岛运行状态，行波装置的组网成功后，将可综合利用故障发生后全网的行波信息进行故障的分析定位，最大限度的保证行波测距的准确性和可靠性。针对配电网的主站系统与目前已经投入试验运行阶段的主站系统类似，该行波主站平台接入云南电网内在运行的所有厂家的220kV及以上电压等级行波测距装置，以达到行波信息的接收和不同厂家行波装置数据分析的功能。

目前，电网的线路较短，变电站母线出线较多，线路存在分支，架空线和电缆混合架设。当故障发生后，每一个行波测点感知到得暂态行波信号不仅仅包含着故障信息，还包含着大量的冗余信息。虽然这些冗余信息中存在着一些固定“特征”，如健全线路的末端母线反射波等，但是其更多的是随着故障线路、故障位置、故障类型的变化而改变的“特征”。由于每次故障的产生原因，发生位置不同，每一个故障都对应着一个独一无二的波形。

现有技术完全依靠工频计算的测量阻抗对线路进行故障定位不但需要时间长，而且完全浪费了存在与暂态部分的重要故障信息，同时阻抗法进行故障定位收到过渡电阻的限制，对于高阻接地故障将丧失故障定位的能力。因此如何克服现有技术的不足是目前本技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于广域行波侧后模拟的复杂电网接地故障定位方法，该方法在已知故障线路的前提下，首先建立与该配电网一致的仿真模型，通过在故障线路每间隔距离n设置一个“虚拟故障”，将得到l/n条模拟故障电压行波信号；当得到所有的模拟信号后，利用每一个“虚拟故障”所得到的模拟信号与故障暂态信号进行对比，以及Pearson分析，选取相似度最高的模拟故障点以及其前后相似度高的模拟故障作为故障的定位区段，确定故障点发生位置，该方法克服了行波幅值产生影响，使模拟故障波形更加接近于真实故障波形。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于广域行波侧后模拟的复杂电网接地故障定位方法，包括如下步骤：

根据实际电网参数建立电网仿真模型；

根据实际现场选线结果确定故障线路，通过在故障线路每间隔长度n设置一个虚拟故障，将得到l/n条模拟故障电压行波信号，其中，l为故障线路的长度，n为间隔的长度；

当得到所有的模拟信号后，利用每一个虚拟故障所得到的模拟信号与实际故障暂态信号进行对比，然后进行分析，确定故障点发生位置。

进一步，优选的是，n取1000米。

进一步，优选的是，利用每一个虚拟故障所得到的模拟信号与实际故障暂态信号进行对比，设故障信号为A，得到的多个模拟信号为B₁,B₂,…B_l/n,对实际故障暂态信号和模拟信号分别进行相似度分析，相似度最大的模拟信号所在的模拟故障位置即为实际故障发生于该点附近。