本發(fā)明涉及一種基于重合閘行波的輸電線路故障定位方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高壓輸電線路是電網(wǎng)重要組成部分，承擔(dān)著大容量電能遠(yuǎn)距離輸送的重任，但是輸電線路常受到各種原因造成線路故障，精確確定線路故障位置，有利于減輕巡線人員的盲目性，縮短由于故障導(dǎo)致的停電時間。當(dāng)輸電線路在電壓過零點(diǎn)發(fā)生永久故障時，暫態(tài)電流行波幅值較小，行波測距裝置可能采集不到，從而導(dǎo)致定位失敗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種基于重合閘行波的輸電線路故障定位方法，以用于解決在電壓過零點(diǎn)發(fā)生永久故障，行波測距裝置無法采集到故障行波致使定位失敗的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于重合閘行波的輸電線路故障定位方法，所述方法的具體步驟如下：

s1、針對輸電線路mn，線路mn兩側(cè)裝有斷路器，但僅有與母線m相連的變電站內(nèi)安裝行波測距裝置，當(dāng)輸電線路mn發(fā)生故障后，母線m側(cè)斷路器發(fā)生重合閘；利用母線m側(cè)量測端采集到的重合閘初始行波以及重合閘初始行波經(jīng)故障點(diǎn)反射或?qū)Χ四妇€反射的反射行波，并記錄故障初始行波首波頭、故障點(diǎn)反射波波頭以及對端母線反射波波頭分別到達(dá)量測端ta1的時間，分別記為t1、t2、t3；

s2、根據(jù)步驟s1得到的故障初始行波首波頭到達(dá)量測端ta1的時間t1、故障點(diǎn)反射波波頭到達(dá)量測端ta1的時間t2和對端母線反射波波頭到達(dá)量測端ta1的時間t3，分別求t2和t3與t1的時間差，得到?t1=t2-t1、?t2=t3-t1；

s3、故障位置確定：

如果得到?t1=t2-t1，則采用x1=v·?t1/2確定故障位置；

如果得到?t2=t3-t1，則采用x2=l－v·?t2/2確定故障位置；

式中，其中l為線路mn全長，v為經(jīng)驗(yàn)波速。

本發(fā)明的有益效果是：當(dāng)斷路器重合線路時，在斷路器觸頭合閘瞬間，由于觸頭間電壓的突變，在線路上將出現(xiàn)暫態(tài)行波過程；該暫態(tài)行波將在故障點(diǎn)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，利用行波測距裝置可以采集到該暫態(tài)行波過程，并通過分析該過程可以利用重合閘暫態(tài)行波過程進(jìn)行永久故障位置的測量。

附圖說明

圖1為輸電線路mn系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（f為故障點(diǎn)）；

圖2為實(shí)施例1的重合閘暫態(tài)電流行波圖；

圖3為實(shí)施例2的重合閘暫態(tài)電流行波圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：2015年10月22日16點(diǎn)52分5秒某線路c相發(fā)生故障斷路器發(fā)生重合閘動作，線路mn的參考長度為56.3km，線路m側(cè)安裝的行波測距裝置采樣率為1mhz，線路mn的c相重合閘暫態(tài)電流行波如圖2所示。

通過行波故障測距裝置采集線路mm量測端ta1的重合閘暫態(tài)電流行波，并分別記錄重合閘初始行波首波頭、故障點(diǎn)反射波波頭到達(dá)量測端ta1的時刻，分別記為t1、t2，即t1=0.450122s，t2=0.150325s。

故障點(diǎn)反射波波頭分別與初始行波首波頭的時間差為：?t1=t2-t1=0.000203s。

按照公式x1=v·?t1/2進(jìn)行故障位置確定，計(jì)算得x1=30.25km，v取為經(jīng)驗(yàn)波速，大小為2.98×10⁸m/s；經(jīng)人工巡線故障位置在30km處，誤差在允許范圍內(nèi)，該次測距結(jié)果有效可靠。

同樣可以采用x2=l－v·?t2/2確定故障位置（x1得到的是本端測量點(diǎn)m到故障點(diǎn)之間的距離，x2指對端母線n到故障點(diǎn)之間的距離），只是因?yàn)橄鹊玫焦收宵c(diǎn)反射波波頭到達(dá)量測端的時間t2，所以就用先到的時間點(diǎn)。

實(shí)施例2：2016-01-11-17點(diǎn)29分32秒某線路c相發(fā)生故障斷路器發(fā)生重合閘動作，線路mn的參考長度為108.87km，線路m側(cè)安裝的行波測距裝置采樣率為1mhz，線路mn的c相重合閘暫態(tài)電流行波如圖3所示。

通過行波故障測距裝置采集線路mm量測端ta1的重合閘暫態(tài)電流行波，并分別記錄重合閘初始行波首波頭、故障點(diǎn)反射波波頭到達(dá)量測端ta1的時刻，分別記為t1、t2，即t1=0.222618s，t2=0.228675s。

故障點(diǎn)反射波波頭分別與初始行波首波頭的時間差為：?t1=t2-t1=0.000057s。

按照公式x1=v1·?t/2進(jìn)行故障位置確定，計(jì)算得x1=8.5km，v取為經(jīng)驗(yàn)波速，大小為2.98×10⁸m/s；經(jīng)人工巡線故障位置在9km處，誤差在允許范圍內(nèi)，該次測距結(jié)果有效可靠。

同樣可以采用x2=l－v·?t2/2確定故障位置（x1得到的是本端測量點(diǎn)m到故障點(diǎn)之間的距離，x2指對端母線n到故障點(diǎn)之間的距離），只是因?yàn)橄鹊玫焦收宵c(diǎn)反射波波頭到達(dá)量測端的時間t2，所以就用先到的時間點(diǎn)。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于重合閘行波的輸電線路故障定位方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法步驟為：當(dāng)輸電線路MN發(fā)生故障后，母線M側(cè)斷路器發(fā)生重合閘；利用母線M側(cè)量測端采集到的重合閘初始行波以及重合閘初始行波經(jīng)故障點(diǎn)反射或?qū)Χ四妇€反射的反射行波，并記錄故障初始行波首波頭、故障點(diǎn)反射波波頭以及對端母線反射波波頭分別到達(dá)量測端的時間；求取故障點(diǎn)反射波或?qū)Χ四妇€反射波與初始行波首波頭的時間差，最后結(jié)合測距理論以及經(jīng)驗(yàn)波速計(jì)算本端測量點(diǎn)或?qū)Χ四妇€到故障點(diǎn)之間的距離。本發(fā)明可以有效地實(shí)現(xiàn)故障位置的測量。

技術(shù)研發(fā)人員：浦通;李家漢;劉遠(yuǎn)飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.31
技術(shù)公布日：2017.08.18