一種僅利用電壓量不依賴雙端同步的零、線模時差輻射網(wǎng)故障定位方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種僅利用電壓量不依賴雙端同步的零、線模時差輻射網(wǎng)故障定位方法，屬電力系統(tǒng)繼電保護【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明在饋線兩側(cè)安裝行波故障測距裝置，利用兩側(cè)的信息分別進行故障測距。在配電網(wǎng)饋線發(fā)生接地故障后，由于故障點電壓的驟變，產(chǎn)生在導(dǎo)線間傳播的線模行波分量和導(dǎo)線與大地之間傳播的零模行波分量。由于線、零模傳播速度不同，致使量測端檢測到的線、零模初始行波波到時刻不同。根據(jù)量測裝置檢測到的初始線、零模電壓行波數(shù)據(jù)，利用第五尺度下的小波模極大值進行時刻標(biāo)定，利用模量傳輸時間差的接地故障單端行波測距法計算公式計算故障距離。綜合兩側(cè)單端模量傳播時間差測距信息進行故障定位。
【專利說明】一種僅利用電壓量不依賴雙端同步的零、線模時差輻射網(wǎng)故障定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種僅利用電壓量不依賴雙端同步的零、線模時差輻射網(wǎng)故障定位方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)發(fā)生故障后進行故障測距可以減輕人工巡線工作量，縮短故障修復(fù)時間、提高供電可靠性、減少停電損失以及發(fā)現(xiàn)存在的隱患并盡早加以處理，防止故障的再一次發(fā)生。故障測距的方法按測距原理可分為故障分析法和行波法。行波法的核心是測量行波在母線與故障點之間的傳播時間來計算線路故障距離。行波測距一般可分為單端行波測距和雙端行波測距兩類。單端行波測距不需要GPS實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，也不需要進行兩端數(shù)據(jù)通訊，其成本是雙端行波測距成本的一半，按單端法進行行波測距，由于行波在故障點和母線端反復(fù)進行折反射，反映到測量端時間軸上的各種性質(zhì)的行波波頭交錯排列，給故障點反射波到達時刻的標(biāo)定帶來了巨大困難，測距可靠性難以保證。而雙端行波測距只要求兩母線端精確檢測第一個行波波頭到達的時刻，因此該方法受過渡電阻電弧特性、線路分布電容以及負荷電流的影響較小，較單端法而言有更高的可靠性，但需要雙端數(shù)據(jù)通信和GPS同步對時設(shè)備，投資成本大。
[0003]由于城市配電系統(tǒng)一般多采用輻射網(wǎng)，它具有閉環(huán)設(shè)計、開環(huán)運行特點，單相接地故障機率高，技術(shù)和經(jīng)濟因素綜合決定了多分支輻射狀配電網(wǎng)故障定位有其特殊性。對于典型的輻射狀架空饋線配電系統(tǒng)，母線存在多回饋出線，同時沿饋線接有眾多分支及負荷變等，饋出線路長短懸殊，配電線路發(fā)生單相接地故障后，波阻抗不連續(xù)節(jié)點及負荷端點多，故障點產(chǎn)生的行波在節(jié)點處發(fā)生透射，能量衰減較強，且行波在負荷端點及節(jié)點處發(fā)生反射，增加了量測端對故障點反射波的辨識難度，使得自然頻率的提取更加困難，故尋求其他視角進行單相接地故障定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種僅利用電壓量不依賴雙端同步的零、線模時差輻射網(wǎng)故障定位方法，克服對于多分支輻射網(wǎng)單端行波法故障點反射波波頭到達時刻標(biāo)定困難和雙端行波法運行成本高的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種僅利用電壓量不依賴雙端同步的零、線模時差輻射網(wǎng)故障定位方法，在多分支輻射狀網(wǎng)絡(luò)中，于饋線兩側(cè)安裝行波故障測距裝置，利用兩側(cè)的信息分別進行故障測距；在配電網(wǎng)饋線發(fā)生接地故障后，由于線、零模傳播速度不同，致使量測端檢測到的線、零模初始行波波到時刻不同，根據(jù)量測裝置檢測到的初始線、零模電壓行波數(shù)據(jù)，利用第五尺度下的小波模極大值進行時刻標(biāo)定，利用模量傳輸時間差的接地故障單端行波測距法計算公式計算故障距離；綜合兩側(cè)單端模量傳播時間差測距信息進行故障定位。[0006]具體步驟為:
(1)根據(jù)架空線路直配系統(tǒng)實際饋線參數(shù)，沿線設(shè)置故障距離，仿真得出線、零模波速度與離散故障距離點的關(guān)系，再利用三次樣條插值得出沿線路全長的線、零模波速曲線；
(2)分別利用第五尺度下的小波模極大值對M、N量測端檢測到的線、零模電壓行波分量進行時刻標(biāo)定，得出兩者的時間差為Λ ?Μ0,ι>Δ ?Ν0；1 ；
(3)選取饋線中點處的波速度作為初始波速迭代值，利用測距公式計算出初始故障距離4(°)，將初始故障距離&(°)代入線、零模插值曲線進行迭代，當(dāng)相鄰兩點的線模波速V1 (n) -V1 (/7-1)〈0.0001且相鄰兩點的零模波速in) -V0 ifl-l)〈0.0001時，終止迭代結(jié)合求
得的Λ tm ρΛ iN0 i，運用式
【權(quán)利要求】
1.一種僅利用電壓量不依賴雙端同步的零、線模時差輻射網(wǎng)故障定位方法，其特征在于:在多分支輻射狀網(wǎng)絡(luò)中，于饋線兩側(cè)安裝行波故障測距裝置，利用兩側(cè)的信息分別進行故障測距；在配電網(wǎng)饋線發(fā)生接地故障后，由于線、零模傳播速度不同，致使量測端檢測到的線、零模初始行波波到時刻不同，根據(jù)量測裝置檢測到的初始線、零模電壓行波數(shù)據(jù)，利用第五尺度下的小波模極大值進行時刻標(biāo)定，利用模量傳輸時間差的接地故障單端行波測距法計算公式計算故障距離；綜合兩側(cè)單端模量傳播時間差測距信息進行故障定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的僅利用電壓量不依賴雙端同步的零、線模時差輻射網(wǎng)故障定位方法，其特征在于具體步驟為: (1)根據(jù)架空線路直配系統(tǒng)實際饋線參數(shù)，沿線設(shè)置故障距離，仿真得出線、零模波速度與離散故障距離點的關(guān)系，再利用三次樣條插值得出沿線路全長的線、零模波速曲線； (2)分別利用第五尺度下的小波模極大值對M、N量測端檢測到的線、零模電壓行波分量進行時刻標(biāo)定，得出兩者的時間差為Λ ?Μ0,ι>Δ ?Ν0；1 ； (3)選取饋線中點處的波速度作為初始波速迭代值，利用測距公式計算出初始故障距離^(°)，將初始故障距離&(°)代入線、零模插值曲線進行迭代，當(dāng)相鄰兩點的線模波速K1 (/7) I hi)〈0.0OOl且相鄰兩點的零模波速〈0.0001時，終止迭代結(jié)合求得的Λ iM(U、Δ ?Ν0；1,運用式
【文檔編號】G01R31/02GK103941150SQ201410131076
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】束洪春, 王瑤, 陳揮瀚 申請人:昆明理工大學(xué)