專利名稱：電力線路行波故障測距方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)保護技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電力線路行波故障測距方法。
背景技術(shù)：
快速、 準(zhǔn)確地確定電力線路的故障點位置，可加快永久故障的修復(fù)，及時消除隱患 以避免大量瞬時性故障的再次發(fā)生，對保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行有十分重要的
眉、ο電力線路行波故障測距技術(shù)因具有測距精度高和適用范圍廣等優(yōu)點，一直為繼電 保護專業(yè)人員所關(guān)注。早在20世紀(jì)50年代，國外就研制出A、B、C、D等基本型式的行波故 障測距裝置，但因存在可靠性差、構(gòu)成復(fù)雜以及價格昂貴等問題，終究沒有得到推廣應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，國內(nèi)外在早期A型行波測距原理的基礎(chǔ)上，提出了集保護和測距 為一體的行波距離保護原理。但由于測距算法不可靠以及現(xiàn)場試驗條件的限制，行波距離 保護沒有得到進一步的發(fā)展。20世紀(jì)90年代初，我國提出了利用電流暫態(tài)分量的現(xiàn)代行波故障測距技術(shù)，從而 推動了電力線路行波測距技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展。理論分析和實際應(yīng)用表明，盡管D型雙端行波原理能夠在線自動給出測距結(jié)果， 但其可靠性和準(zhǔn)確性受給定線路長度和授時系統(tǒng)的影響。當(dāng)給定線路長度存在較大誤差或 者授時系統(tǒng)工作不正常時，D型行波測距結(jié)果是不可信的。另一方面，A型單端行波原理盡 管具有更高的準(zhǔn)確性，但由于測距算法不成熟而難以自動給出正確的測距結(jié)果。可見，現(xiàn)行 的A型單端行波原理和D型雙端行波原理的行波測距都存在一定的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服上述缺陷、適用于電力線路的準(zhǔn)確行波故障測 距方法。其技術(shù)方案為一種電力線路行波故障測距方法，其特征在于采用以下步驟(1)初測用L表示線路的長度，ν表示行波傳播速度，線路內(nèi)部故障時，測出故障 產(chǎn)生的初始行波浪涌到達線路兩端M、N的時間差Δ T = Tm-Tn,求得M端母線到故障點F的
距離為Dmf 二 |(Mr + L)，并將Dmf作為基準(zhǔn)值；(2)驗證和修正測出故障產(chǎn)生后測得的第一個正向行波與故障點F反射行波之 間的時間差A(yù)t，求得M端母線到故障點F的距離Dmf'，如果AD= IDmf-Dmf*!彡Ikm,
則認定M端母線到故障點F的距離為Dm/，否則認定M端母線到故障點F的距離為Dmf。實現(xiàn)本發(fā)明目的的另一種電力線路行波故障測距方法，其特征在于采用以下步 驟(1)初測用L表示線路的長度，ν表示行波傳播速度，線路內(nèi)部故障時，測出故障 產(chǎn)生的初始行波浪涌到達線路兩端M、N的時間差Δ T = Tm-Tn,求得N端母線到故障點F的距離為Dnf =+ L)，并將Dnf作為基準(zhǔn)值；(2)驗證和修正測出故障產(chǎn)生后M端測得的第一個反向行波與故障點F透射過
來的N端母線反射波之間的時間差A(yù)t'，求得N端母線到故障點F的距離如
果AD= IDnf-Dnf*I彡1km，則認定N端母線到故障點F的距離為0,/，否則認定N端母線到 故障點F的距離為Dnf。工作原理為對于D型行波原理，其可靠性和準(zhǔn)確性受給定線路長度和授時系統(tǒng) 的影響。當(dāng)給定線路長度存在較大誤差或者授時系統(tǒng)工作不正常時，D型行波測距結(jié)果是 不可信的。A型單端行波原理盡管具有更高的準(zhǔn)確性，但由于測距算法不成熟而難以自動給 出正確的測距結(jié)果。將A型單端行波原理與D型雙端行波原理進行優(yōu)化組合，利用A型單 端行波原理的準(zhǔn)確性、D型單端行波原理的可靠性，以D型雙端原理進行粗測，用A型原理 進行校驗，可以很大程度地提高故障測距的可靠性與準(zhǔn)確性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，很大程度地提高了電力線路行波故障測距的可靠性與準(zhǔn) 確性。當(dāng)線路發(fā)生故障后，無需花費很多時間即可確定故障點，提高了供電可靠性，應(yīng)用前 景廣闊。


圖1是本發(fā)明的故障暫態(tài)行波傳播過程。圖2是運行實例中M端接收到的故障行波浪涌。圖3是運行實例中N端接收到的故障行波浪涌。圖中TM和1分別為故障初始行波浪涌到達M端和N端測量點的時刻，Tm2和Tn2 分別為故障初始行波浪涌由故障點反射一次后再一次到達M端和N端測量點的時刻，T' M2 和T' N2分別為故障初始行波浪涌由對端母線反射一次到達M端和N端測量點的時刻。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖以某運行實例對本發(fā)明作以下說明 某220kV線路MN發(fā)生B相接地故障，線路兩端的暫態(tài)行波電流波形(采樣頻率為 IMHz)分別如圖2、3所示。已知線路的長度L = 64. 3km，行波傳播速度ν = 297m/μ So步驟1，初測線路兩端測量點感受到故障初始行波浪涌的時刻(微 秒數(shù))分別為Tm = 680652 μ s, Tn = 680617 μ s, M端母線到故障點F的距離為
Dm 二 I(νΔΓ + L) = I[297 * (680652 - 680617) * IO"3 + 64.3] 37.3(km)，N 端母線到故障 點 F 的距離 Dnf = ^(-vAT + L) =全[-297 * (680652 — 680617) ”(T3 + 64.3] 26.9(km)，并
將DMF、Dnf作為基準(zhǔn)值；步驟2，驗證和修正測出故障發(fā)生后M端測得的第一個正向行波與故障點 F反射行波之間的時間差t = 248ys，測出故障后M端測得的第一個反向行波與故障 點F透射過來的N端母線反射波之間的時間差t' = 184 μ s，求得M端母線到故障點F的距離Dmf' = I νΔ = I * 297 * IO"3 * 248 ^ 36.8(km)，N端母線到故障點F的距離
Dnf* =-νΔ '=丄*297*10-3 ”84 = 27.3(1011)。因為 AD= Dmf-Dmf* = 0. 5km彡 Ikm(或 AD 2 2
=I Dnf-Dnf* I = 0. 4km彡Ikm)，則認定故障點F距離M端母線和N端母線分別為36. 8km和 27. 3km。 經(jīng)驗證實際故障點距離M端37km，粗測誤差為300m，校正后的誤差為200m。
權(quán)利要求
1.一種電力線路行波故障測距方法，其特征在于采用以下步驟(1)初測用L表示線路的長度，ν表示行波傳播速度，線路內(nèi)部故障時，測出故障產(chǎn)生 的初始行波浪涌到達線路兩端M、N的時間差Δ T = Tm-Tn,求得M端母線到故障點F的距離為Dmf =|(νΔΓ + L),并將Dmf作為基準(zhǔn)值；(2)驗證和修正測出故障產(chǎn)生后測得的第一個正向行波與故障點F反射行波之間的 時間差A(yù)t，求得M端母線到故障點F的距離Dm/=^νΔ ，如果AD= Dmf-Dmf*!彡lkm，則認定M端母線到故障點F的距離為Dm/，否則認定M端母線到故障點F的距離為Dmf。
2.一種電力線路行波故障測距方法，其特征在于采用以下步驟(1)初測用L表示線路的長度，ν表示行波傳播速度，線路內(nèi)部故障時，測出故障產(chǎn)生 的初始行波浪涌到達線路兩端M、N的時間差Δ T = Tm-Tn,求得N端母線到故障點F的距離為Dnf = ^(-vAT + L)，并將Dnf作為基準(zhǔn)值；(2)驗證和修正測出故障產(chǎn)生后M端測得的第一個反向行波與故障點F透射過來的N端母線反射波之間的時間差A(yù)t'，求得N端母線到故障點F的距離如果AD=Idnf-Dnf*!彡lkm，則認定N端母線到故障點F的距離為0,/，否則認定N端母線到故障點 F的距離為Dnf。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電力線路行波故障測距方法，其步驟是(1)初測，L表示線路的長度，v表示行波傳播速度，線路內(nèi)部故障時，測出故障產(chǎn)生的初始行波浪涌到達線路兩端M、N的時間差ΔT＝TM-TN，求得M端母線到故障點F的距離為并作為基準(zhǔn)值；(2)驗證和修正，測出故障產(chǎn)生后M端母線的第一個正向行波浪涌與故障點反射行波浪涌之間的時間差Δt，求得母線到故障點F的距離如果ΔD＝|DMF-DMF*|≤1km，則認定M端母線到故障點F的距離為DMF*，否則認定M端母線到故障點F的距離為DMF。本方法實現(xiàn)了電力線路行波故障測距，提高了行波測距的可靠性與準(zhǔn)確性，當(dāng)線路發(fā)生故障后，無需花費很多時間尋找確定故障點，提高了供電可靠性，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號G01S5/06GK102096022SQ20101058004
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者龐志文, 張成峰, 張永武, 曹華明, 欒國軍, 武志剛, 胡曉東, 陳平 申請人:山東理工大學(xué), 山東電力集團公司濰坊供電公司