專利名稱：一種基于貝杰龍模型的交流輸電線路故障選相的測后模擬方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于貝杰龍模型的交流輸電線路故障選相的測后模擬方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自動重合閘技術(shù)是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的一種有效措施。統(tǒng)計表明，在超、 特高壓輸電線路故障中，超過70%的故障是單相接地故障，而單相故障中80%為瞬時性故障，因此，我國超、特高壓系統(tǒng)中廣泛采用單相重合閘。由于選相跳閘的需要，選相元件成為高壓保護(hù)裝置中的重要元件。常規(guī)選相方法主要有突變量選相、電流差動選相、行波選相。 突變量選相動作迅速，但系統(tǒng)振蕩時突變量選取困難；電流差動選相可靠靈敏，但運用到長線時，受分布電容電流影響很大；行波選相由于行波信號的不易捕捉性和不可重復(fù)性，限制了行波選相的可靠性。由于基于模型的時域故障選相原理具有從暫態(tài)到穩(wěn)態(tài)的故障全過程數(shù)據(jù)都適用、無需經(jīng)過時頻域的轉(zhuǎn)換、直接用采樣點就可以進(jìn)行保護(hù)算法，且所需數(shù)據(jù)窗極短等優(yōu)點，因而成為今后的一個發(fā)展趨勢。為了可靠地實施重合閘，需要快速可靠的識別單相故障和多相故障，當(dāng)交流輸電線路發(fā)生故障時，在短時窗內(nèi)，分別實測輸電線路首端M點和末端N點處的線模電
ffjS,和電流i#ffjS” i#ffjS”然后通過分析貝杰龍方程，得到沿線電流分布規(guī)律模型，并根據(jù)該模型用首端電壓電流^^模擬計算輸電線路末端的電流
崎，再將模擬電流與實測電流的波形相比較，計算出模擬電流與實測電流
^fr波形的相關(guān)系數(shù)^&，若某個模量對應(yīng)兩相均為非故障相時，實測電流波形和模擬電
流波形正相關(guān)，而某個模量對應(yīng)兩相中至少有一相為故障相時，實測電流波形和模擬電流波形差異較大，且表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。藉此，提出基于貝杰龍模型的輸電線路故障選相的測后模擬方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于貝杰龍模型的交流輸電線路故障選相的測后模擬方法，提高交流輸電線路識別單相故障和多相故障的可靠性和快速性。本發(fā)明的技術(shù)方案是當(dāng)交流輸電線路發(fā)生故障時，在短時窗內(nèi)，分別實測輸電線路首端M點和末端N點處的線模電壓^^ fj r、uNa β r和電流fj r、iNa β r ；然后通過分析貝杰龍方程得到沿線電流分布規(guī)律模型，根據(jù)該模型用首端電壓uMa e r和電流iMa β r，模擬計算
輸電線路末端的電流；再將模擬電流與實測電流％_的波形相比較，計算出模擬
電流與實測電流波形的相關(guān)系數(shù),；最后根據(jù)模擬電流與實測電流^# 波形的相似程度和相關(guān)系數(shù)的大小，判斷識別線路區(qū)內(nèi)、外故障，實現(xiàn)交流輸電線路故障選相。本基于貝杰龍模型的交流輸電線路故障選相的測后模擬方法的具體步驟是
(1)利用如下擴(kuò)展的凱倫貝爾相模變換矩陣，將三相量解耦為三個相互獨立的模量，得到各電氣量的α模、β模、r模三個線模分量
權(quán)利要求
1.一種基于貝杰龍模型的交流輸電線路故障選相的測后模擬方法，其特征在于當(dāng)交流輸電線路發(fā)生故障時，在短時窗內(nèi)，分別實測輸電線路首端M點和末端N點處的線模電壓^“” “^和電流冬“”乙“^然后通過分析貝杰龍方程得到沿線電流分布規(guī)律模型，根據(jù)該模型用首端電和電流i#ffjS”模擬計算輸電線路末端的電流 崎；再將模擬電流ζτ*與實測電流的波形相比較，計算出模擬電流與實測電流^波形的相關(guān)系數(shù)；最后根據(jù)模擬電流與實測電流￥_波形的相似程度和相關(guān)系數(shù)的大小，判斷識別線路區(qū)內(nèi)、外故障，實現(xiàn)交流輸電線路故障選相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于貝杰龍模型的輸電線路故障測后模擬識別方法，其特征在于故障選相的測后模擬方法的具體步驟是(1)利用如下擴(kuò)展的凱倫貝爾相模變換矩陣，將三相量解耦為三個相互獨立的模量，得到各電氣量的α模、β模、r模三個線模分量
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于貝杰龍模型的輸電線路故障測后模擬識別方法，其特征在于測量輸電線路兩端電壓和電流時，短時窗的長度為ans，采樣頻率為20kHz。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于貝杰龍模型的交流輸電線路故障選相的測后模擬方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。當(dāng)線路發(fā)生故障時，在短時窗內(nèi)實測輸電線路首、末端的線模電壓uMαβγ、uNαβγ和電流iMαβγ、iNαβγ，根據(jù)貝杰龍方程得到的沿線電流分布規(guī)律模型，用線路首端電壓和電流模擬計算末端電流，再將模擬電流與實測電流的波形相比較，并計算它們的相關(guān)系數(shù)rαβγ，根據(jù)波形相似程度和相關(guān)系數(shù)rαβγ的大小，實現(xiàn)單相故障和多相故障的判別，以便快速可靠的進(jìn)行重合閘。本方法利用凱倫貝爾相模變換構(gòu)造α、β、γ模量，通過線路末端實測電流與模擬電流波形比較來識別線路故障，具有識別故障類型快速準(zhǔn)確，不受過渡電阻影響，靈敏度高,可靠性好等優(yōu)點。
文檔編號H02H7/26GK102545177SQ20121003839
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者曹璞璘, 束洪春, 田鑫萃, 胡浩, 董俊 申請人:昆明理工大學(xué)