专利名称：一种抗分布电容电流和故障电阻的线路相间故障单端测距方法
技术领域：
本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地说是涉及一种 抗分布电容电流和故障电阻的线路相间故障单端测距方法。
背景技术：
高压输电线路是电网正常运行的大动脉，既担负着传送巨大功率的任务，又是各 大电网联网运行的纽带，其运行可靠性影响着整个电网的供电可靠性，同时又是电力系统 中发生故障最多的地方。当高压输电线路发生故障时，准确的故障定位可大量节省寻线所 花费的人力、物力和财力、加速供电恢复、减少经济损失、提高运行的可靠性。准确、快速地 确定故障位置是提高电网安全运行的重要措施，对于电力系统安全可靠运行有重要的意 义。从测距所用电气量来划分，故障测距的方法可分为两大类双端测距和单端测距。 双端故障测距法是利用输电线路两端电气量确定输电线路故障位置的方法，它需要通过通 道获取对端电气量，因此对通道的依赖性强，实际使用中还易受双端采样值同步性的影响。 单端测距法是仅利用输电线路一端的电压电流数据确定输电线路故障位置的一种方法，由 于它仅需要一端数据，无须通讯和数据同步设备，运行费用低且算法稳定，因此在中低压线 路中获得了广泛地应用。目前，单端测距方法主要分为两类，一类为行波法，另一类为阻抗 法。行波法利用故障暂态行波的传送性质进行测距，精度高，不受运行方式、过度电阻等影 响，但对采样率要求很高，需要专门的录波装置，目前未获得实质性的应用。阻抗法利用故 障后的电压、电流量计算故障回路的阻抗，根据线路长度与阻抗成正比的特性进行测距，简 单可靠，但受到故障的过渡电阻、线路不完全对称等因素的影响。由于高压输电线路沿线 存在较大的分布电容电流，当高压输电线路发生中高阻短路故障时，单端阻抗法测距结果 会严重偏离真实故障距离，不能满足现场的应用要求。因此，采用集中参数建模的单端阻抗 法不能直接应用于高压输电线路的故障测距。采用分布参数模型研究高压输电线路单端故障测距逐渐引起了广大学者的关注。 哈恒旭、张保会、吕志来等人发表的《高压输电线路单端测距新原理探讨》采用分布参数建 模，利用单端电压电流计算沿线电压对距离导数的范数在线路上的分布进行故障点的定 位。该方法涉及了大量的求导运算和积分运算，所需运算量大，算法复杂不易实现。王宾、 董新洲等人发表的《特高压长线路单端阻抗法单相接地故障测距》采用分布参数建模，利用 观测点处负序电流的相角估算故障点电压的相角，然后在故障点电压瞬时值过零点时刻计 算测量阻抗。该方法在中低阻短路故障时，由于沿线电压下降明显，利用观测点处负序电流 相角估算故障点电压相角存在的误差对测距结果影响不大；但在高阻短路故障时，由于线 路沿线各点电压相差很�。霉鄄獾愦Ω盒虻缌飨嘟枪浪愎收系愕缪瓜嘟谴嬖诘奈蟛罴� 上暂态过程的影响，该方法测距误差较大。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，而提供一种采用分布参数模型，不 受分布电容的影响；利用在故障点前后变化时，故障相间动作电压相量领先故障相间电流 突变量的角度发生一次由
区间进入[180° 360° ]区间内的性质进行单端测 距，克服了故障电阻的影响；其是一种搜索式的方法，不存在解方程法的伪根问题和迭代法 的不收敛问题，具有很强的实用性的一种抗分布电容电流和故障电阻的线路相间故障单端 测距方法。一种抗分布电容电流和故障电阻的线路相间故障单端测距方法，包括以下步骤
1)测量线路在变电站保护安装处故障相间电压相量
e#、故障相间电流相量4、故障相间电流突变量作为输入量；其中，特=AB, BC, CA,
分别表示肋，UX相间；
2)故障距离取为初值，计算故障相线路上距保护安装处的故障相间动作电
压相量
故障相线路上距保护安装处Ifault的故障相间动作电压相量
权利要求
1. 一种抗分布电容电流和故障电阻的线路相间故障单端测距方法，包括以下步骤(1)测量线路在变电站保护安装处故障相间电压相量‘、故障相间电流相量4、故障相间电流突变量，作为输入量；其中，
全文摘要
本发明公开了一种抗分布电容电流和故障电阻的线路相间故障单端测距方法，其从被保护线路始端开始，以步长逐次增加，依次计算线路上每一点的故障相间动作电压相量领先故障相间电流突变量的角度，直至发跳闸信号的整定范围。如果无法得到保护跳闸信号，则搜索被保护线路全长。取某一点处故障相间动作电压相量领先故障相间电流突变量的角度落在[180°360°]区间上，且该点相邻上一个点处的故障相间动作电压相量领先故障相间电流突变量的角度落在
区间上，这两点的中间位置即为故障点，该点至线路安装处的距离为故障距离。本发明方法不受分布电容、故障电阻和负荷电流的影响具有很强的实用价值。
文档编号G01R31/08GK102129011SQ20111002280
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者吴善班, 岳军, 曾惠敏, 李生坤, 林力辉, 郑志煜, 陈灵, 黄海 申请人:福建省电力有限公司福州超高压输变电局
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
