[发明专利]基于阻抗定位函数相位特性线路单相接地故障单端定位方法

摘要

本发明公开了一种基于阻抗定位函数相位特性线路单相接地故障单端定位方法。本发明方法首先测量输电线路保护安装处故障相电压、故障相电流、故障相负序电流和零序电流，计算边界阻抗，采用一维搜索方法依次计算输电线路上每一点处的综合阻抗，进而依次计算输电线路上每一点处的阻抗定位函数及其相位角，然后利用输电线路单相接地故障点前后阻抗定位函数相位角由(0°，180°)突变进入(180°，360°)这一相位特性实现输电线路单相接地故障单端测距。本发明方法采用集总参数建模，算法原理简单，程序实现容易，计算量小，故障测距速度快。

主权项

基于阻抗定位函数相位特性线路单相接地故障单端定位方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)保护装置测量输电线路保护安装处的故障相电压故障相负序电流故障相电流和零序电流其中，φ＝A、B、C相；(2)保护装置计算边界阻抗$\mathrm{\Δ}Z=\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ}2}}{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ}}+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{\·}{I}}_0}\frac{\mathrm{Im}\left(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ}}}{z_1({\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ}}+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{\·}{I}}_0)}\right)}{Im\left(\frac{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ}2}}{z_1({\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ}}+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{\·}{I}}_0)}\right)};$其中，z₁、z₀分别为单位长度输电线路正序阻抗、零序阻抗；为的虚部；为的虚部；(3)保护装置选取故障距离初始值为l_x，计算距离输电线路保护安装处的l_x点的综合阻抗ΔZ+z₁l_x；(4)保护装置计算距离输电线路保护安装处的l_x点的阻抗定位函数$\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ}}}{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ}}+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{\·}{I}}_0}-(\mathrm{\Δ}Z+z_1{l}_x);$(5)保护装置计算距离输电线路保护安装处的l_x点的阻抗定位函数相位角$Arg(\frac{{\stackrel{\·}{U}}_{\mathrm{\φ}}}{{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{\φ}}+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{\·}{I}}_0}-(\mathrm{\Δ}Z+z_1{l}_x\left)\right);$(6)故障距离l_x以固定步长Δl递增，返回步骤(3)，依次计算输电线路上每一l_x点的阻抗定位函数相位角直至输电线路全长；其中，固定步长Δl取0.001l，l为输电线路长度；(7)保护装置选取输电线路上某一l_x点处的阻抗定位函数相位角落在(0°，180°)范围内，且其相邻下一个l_x+Δl点的阻抗定位函数相位角落在(180°，360°)范围内，则这两个点的中间位置即为输电线路单相接地故障点。