專利名稱：一種基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)故障測試，尤其是涉及一種基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有輸電線路的故障點距離測量方法按電氣量的獲取方式分類，主要有單端測距方法和雙端測距方法。單端測距方法是通過測試輸電線路一側(cè)的電氣量計算故障距離，由于獲取的電氣量信息有限，難以避免故障點過渡電阻和系統(tǒng)運行參數(shù)變化對測距結(jié)果的影響；雙端測距方法是基于位于輸電線路一端的變電站M電壓沿線分布方程及另一端的變電站N電壓沿線分布方程計算出的故障點電壓相等，但是該沿線分布方程具有一定的特殊性，存在實虛部，無法直接求出，而且雙端測距方法是通過測試輸電線路兩側(cè)的電氣量和線路參數(shù)計算故障距離，在線路參數(shù)測試精確時，可以消除故障點過渡電阻和系統(tǒng)運行參數(shù)變化對測距結(jié)果的影響。但是，線路參數(shù)是與線路運行情況、線路周邊環(huán)境及氣候條件密切相關(guān)的參數(shù)，雙端測距求解時運用的線路參數(shù)與發(fā)生故障的輸電線路實際參數(shù)有差異，導(dǎo)致雙端測距結(jié)果存在比較大的誤差。此外，現(xiàn)有求解雙端測距方程的迭代法或者搜索法，計算量比較大，還可能出現(xiàn)結(jié)果不收斂或者存在偽根。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法。本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以解決。這種基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，由測量中心所轄電網(wǎng)的各變電站中已投運的數(shù)據(jù)采集裝置自動完成故障測距，各變電站中已投運的數(shù)據(jù)采集裝置通過高速以太網(wǎng)連接，在線采集電網(wǎng)各種實時信息或記錄的采集數(shù)據(jù)。這種基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法的特點是，包括以下步驟1)輸電線路發(fā)生故障時，數(shù)據(jù)采集裝置對線路兩端電壓、電流信號進行同步采樣， 并完成輸電線路兩側(cè)采樣數(shù)據(jù)的對齊；2)將故障前的電壓、電流值代入分布參數(shù)方程，獲取實時線路參數(shù)，所述分布參數(shù)方程是考慮了導(dǎo)納影響的正序分布參數(shù)方程，其表達式為 其演算式為
權(quán)利要求
1. 一種基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，由測量中心所轄電網(wǎng)的各變電站中已投運的數(shù)據(jù)采集裝置自動完成故障測距，各變電站中已投運的數(shù)據(jù)采集裝置通過高速以太網(wǎng)連接，在線采集電網(wǎng)各種實時信息或記錄的采集數(shù)據(jù)，其特征在于 包括以下步驟1)輸電線路發(fā)生故障時，數(shù)據(jù)采集裝置對線路兩端電壓、電流信號進行同步采樣，并完成輸電線路兩側(cè)采樣數(shù)據(jù)的對齊；2)將故障前的電壓、電流值代入分布參數(shù)方程，獲取實時線路參數(shù)，所述分布參數(shù)方程是考慮了導(dǎo)納影響的正序分布參數(shù)方程，其表達式為
2.如權(quán)利要求1所述的基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，其特征在于 所述步驟1)的數(shù)據(jù)采集裝置對線路兩端電壓、電流信號進行同步采樣的方式有 輸電線路兩端的數(shù)據(jù)采集裝置對線路兩端電壓、電流信號進行不間斷數(shù)據(jù)采集； 輸電線路兩端的數(shù)據(jù)采集裝置在輸電線路異常時對線路電壓、電流信號進行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)包括故障前時刻數(shù)據(jù)；輸電線路一側(cè)數(shù)據(jù)采集裝置在輸電線路發(fā)生異常時對該側(cè)線路電壓、電流信號進行數(shù)據(jù)采集，該數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)包括故障前時刻數(shù)據(jù)；輸電線路另一側(cè)數(shù)據(jù)采集裝置對本側(cè)線路電壓、電流信號進行不間斷數(shù)據(jù)采集。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，其特征在于所述步驟1)的數(shù)據(jù)采集裝置對線路兩端電壓、電流信號進行同步采樣，是對有相應(yīng)時標(biāo)的電壓、電流信號進行同步采樣，所述時標(biāo)包括數(shù)據(jù)采集裝置外接全球定位系統(tǒng)提供的時標(biāo)，以及網(wǎng)絡(luò)傳送的時標(biāo)。
4.如權(quán)利要求3所述的基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，其特征在于所述步驟1)完成輸電線路兩側(cè)采樣數(shù)據(jù)的對齊，包括由本端數(shù)據(jù)采集裝置獲取對端數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)信息并通過采樣數(shù)據(jù)的時標(biāo)信息實現(xiàn)數(shù)據(jù)對齊，以及由主站同時獲取輸電線路兩端數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)信息并通過時標(biāo)信息實現(xiàn)數(shù)據(jù)對齊。
5.如權(quán)利要求4所述的基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，其特征在于所述步驟2)獲取的實時線路參數(shù)，包括數(shù)值相等的正、負序傳播常數(shù)，以及數(shù)值相等的正、負序波阻抗。
6.如權(quán)利要求5所述的基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，其特征在于所述步驟幻將實時線路參數(shù)及故障時刻電壓、電流值代入雙端電壓沿線分布方程，獲取輸電線路故障點至參考點的距離，雙端電壓沿線分布方程的求解包括以下子步驟.3 · 1)將變電站M端和變電站N端的沿線電壓曲線分割成有限個單調(diào)區(qū)間；.3 · 2)判斷各單調(diào)區(qū)間是否為根區(qū)間，如果是根區(qū)間，表明雙端電壓沿線分布方程的解可能在該區(qū)間內(nèi)，則采用弦截求根法求解雙端電壓沿線分布方程；.3 · 3)依據(jù)故障點電壓最低的特性去除偽根，獲取輸電線路故障點至參考點的距離。
7.如權(quán)利要求6所述的基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，其特征在于所述子步驟3 · 1)分割成有限個單調(diào)區(qū)間，是通過尋找單調(diào)方向改變點進而劃分出求解區(qū)間分別計算電壓沿線分布曲線χ = 0禾Π χ = 1處的曲線斜率Ktl和K1，如果KtlXK1不小于0，即為整段單調(diào)區(qū)間曲線，否則，為由兩段單調(diào)區(qū)間曲線組成，再通過斜率逼近二分區(qū)間法對單調(diào)方向改變點進行快速定位，由此劃分出求解區(qū)間。
8.如權(quán)利要求7所述的基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，其特征在于所述子步驟3 · 2)的弦截求根法通過迭代實現(xiàn)，迭代公式為
9.如權(quán)利要求8所述的基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，其特征在于所述子步驟3 · 3)的去除偽根基于故障處的電壓值最小原理，如果根區(qū)間計算出來的電壓同時小于該計算區(qū)間的兩個邊界電壓，則該根為真根，否則為偽根。
全文摘要
一種基于實時線路參數(shù)測量的雙端測距方法，包括以下步驟1)輸電線路發(fā)生故障時，數(shù)據(jù)采集裝置對線路兩端電壓、電流信號進行同步采樣，并完成輸電線路兩側(cè)采樣數(shù)據(jù)的對齊；2)將故障前的電壓、電流值代入分布參數(shù)方程，獲取實時線路參數(shù)；3)將實時線路參數(shù)及故障時刻電壓、電流值代入雙端電壓沿線分布方程，獲取輸電線路故障點至參考點的距離。本發(fā)明測距精度高，不受線路周邊環(huán)境及氣候等因素的影響，避免了因線路參數(shù)不準確而導(dǎo)致的測距誤差。本發(fā)明通過尋找電壓沿線分布方程的規(guī)律，快速求解雙端測距方程，計算量小，不會發(fā)生現(xiàn)有求解方法所存在的可能出現(xiàn)結(jié)果不收斂或者存在偽根。本發(fā)明利用已投運的數(shù)據(jù)采集裝置，而不必增加新的裝置。
文檔編號G01R31/08GK102253311SQ20111013272
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者袁明軍, 趙忠 申請人:深圳市雙合電氣股份有限公司