一種基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置及其測距方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置，包括監(jiān)測單元，服務(wù)器，顯示單元和通訊單元，所述監(jiān)測單元為高壓母線上的電壓互感器PT和低壓支線上的電流互感器PT，獲取高壓母線的電壓信號和低壓支線的電流信號；所述通訊單元將監(jiān)測單元的監(jiān)測參數(shù)發(fā)送至服務(wù)器；服務(wù)器通過接收監(jiān)測參數(shù)，通過內(nèi)置公式運(yùn)算，得到故障位置參數(shù)；顯示單元接收服務(wù)器得到的故障位置參數(shù)，顯示故障位置參數(shù)并標(biāo)注故障位置。本發(fā)明還公開了一種基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置的測距方法。本發(fā)明的評估模型簡單，易于編程實(shí)現(xiàn)，并且不需要大量的數(shù)據(jù)處理過程，能快速判斷故障距離。
【專利說明】一種基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置及其測距方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輸變電線路故障檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于單端電氣量的改進(jìn) 式故障測距裝置。本發(fā)明還涉及該測距裝置的測距方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 輸電線路發(fā)生故障，準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)的位置，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，對減少停電帶來的 經(jīng)濟(jì)損失和為尋找故障點(diǎn)造成的耗費(fèi)都有重要意義。通過線路一端或兩端實(shí)測電氣量可以 確定故障距離，因此測距算法可分為單端和雙端兩類。對于單端測距的算法，和先提出利用 一端測量電壓和電流的方法，它僅適用于單側(cè)電源的線路。對于兩側(cè)電源，當(dāng)過渡電阻受 到對側(cè)助增電流的影響后，測距結(jié)果將產(chǎn)生較大誤差。國外的學(xué)者提出形成迭代程序求解 故障距離的方法以及為考慮系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，提出遠(yuǎn)端饋入補(bǔ)償算法，需要存貯 故障前負(fù)荷電流采樣值用以補(bǔ)償對精度的影響，同時(shí)貯存電源阻抗典型值來補(bǔ)償阻抗角的 變化，借助于系統(tǒng)模型，應(yīng)用解二次方程的辦法求解故障距離的方法。有學(xué)者提出在解微 分方程基礎(chǔ)上利用測量電阻分量實(shí)現(xiàn)高阻接地短路的測距算法和為克服故障電流相位修 正法可能收斂至假根而遺失真根的缺陷。還有學(xué)者提出利用線路阻抗、測量端電流和電壓 建立網(wǎng)孔方程在時(shí)域中求解的算法，它具有唯一解且不需事先存貯網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行查詢的特 點(diǎn)。葛耀中等利用故障產(chǎn)生的暫態(tài)行波實(shí)現(xiàn)A型故障測距，并在此基礎(chǔ)上研制出新型測距 裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于單端電氣量的改進(jìn)式故障 測距裝置，其可準(zhǔn)確地反映線路故障跳閘后，故障點(diǎn)離測距裝置距離。本發(fā)明的另一個(gè)目的 是提供一種基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置的測距方法。
[0004] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0005] 一種基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置，包括監(jiān)測單元，服務(wù)器，顯示單元和 通訊單元，其特征在于，
[0006] 所述監(jiān)測單元為高壓母線上的電壓互感器PT和低壓支線上的電流互感器PT，獲 取高壓母線的電壓信號和低壓支線的電流信號；
[0007] 所述通訊單元將監(jiān)測單元的監(jiān)測參數(shù)發(fā)送至服務(wù)器；
[0008] 服務(wù)器通過接收監(jiān)測參數(shù)，通過內(nèi)置公式

【權(quán)利要求】
1. 一種基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置，包括監(jiān)測單元，服務(wù)器，顯示單元和通 訊單元，其特征在于， 所述監(jiān)測單元為高壓母線上的電壓互感器PT和低壓支線上的電流互感器PT，獲取高 壓母線的電壓信號和低壓支線的電流信號； 所述通訊單元將監(jiān)測單元的監(jiān)測參數(shù)發(fā)送至服務(wù)器； 服務(wù)器通過接收監(jiān)測參數(shù)，通過內(nèi)置公式
運(yùn)算，得到故障位 置參數(shù)； 顯示單元接收服務(wù)器得到的故障位置參數(shù)，顯示故障位置參數(shù)并標(biāo)注故障位置。
2. -種基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置的測距方法，其步驟包括： (1) 建立分布參數(shù)模型；設(shè)m端為測量端，則：
&為m端測量得到的電壓；為m端測量得到的電流；Z為線路單位長度的阻抗；DmF 為m端到故障點(diǎn)F的距離；/,,為故障點(diǎn)的短路電流；馬為故障點(diǎn)的過渡電阻； (2) 狀態(tài)分解：根據(jù)疊加原理，把模型分解為正常狀態(tài)和故障附加狀態(tài)的疊加；故障點(diǎn) 與m端電流的故障分量之間存在以下關(guān)系：
L為m端的故障分量電流；丨^為m端的負(fù)荷電流；CM為m端的電流分布系數(shù)，且有：
隊(duì)為線路總長度； (3) 求測距結(jié)果DmF:結(jié)合步驟（1)和步驟（2)的方程，得：
3. 如權(quán)利要求2所述基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置的測距方法，其特征在 于，步驟（3)中，簡化測距方法，可取CM為實(shí)數(shù)，于是便得到如下的測距算法：
4. 如權(quán)利要求3所述基于單端電氣量的改進(jìn)式故障測距裝置的測距方法，其特征在 于，步驟（3)中，利用式（6)進(jìn)行迭代便可以求出精確距離，DmF(1)導(dǎo)入式3中計(jì)算CM(2)值， 再根據(jù)CM(2)值導(dǎo)入式6中得到
【文檔編號】G01R31/08GK104483593SQ201410736328
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】舒戀, 尹慧陽, 宋崇鋒, 謝金泉, 廖文, 劉凱杰, 曾慶匯, 湯偉中, 蔡禮 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力公司南昌供電分公司