一种带容错功能的输电线路分布式故障定位方法

摘要

一种带容错功能的输电线路分布式故障定位方法，包括步骤一、设在相邻变电站M和变电站N之间的高压输电线路上有n个检测点；步骤二、检测并读取每个检测点的三相故障电流行波信息；步骤三、去除三相均无数据的无效检测点，根据行波波头信息，确定故障区间；步骤四、计算行波波速v：步骤五，根据相应的故障区间选取合适的故障定位公式进行测距。本发明解决系统中个别监测装置异常时都可可靠的对线路故障进行定位。

主权项

一种带容错功能的输电线路分布式故障定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、设在相邻变电站M和变电站N之间的高压输电线路上有n个检测点，第一个检测点最靠近变电站M，第n个检测点最靠近变电站N，将n个故障电流检测装置组L₁至L_n分别安装在每个检测点，其中n>＝3；步骤二、检测并读取每个检测点的三相故障电流行波信息：当检测点的三相均无数据时，则该检测点为无效检测点，不予考虑；当检测点的三相至少一相有数据时，则对该检测点进行故障电流行波波头检测，即通过三次样条小波对该检测点各相的数据进行小波变换，提取行波波头信息，包括行波波头极性及其到达时刻，然后确定该检测点行波波头到达时刻；当检测点的三相至少一相有数据时，具体方法如下：若检测点只有一相是有效数据，则该相数据计算出的行波到达时刻即为该检测点的行波到达时刻；若检测点有效数据超过一相，则以各相计算出的行波到达时刻的平均值作为该检测点的行波到达时刻；步骤三、去除三相均无数据的无效检测点，根据行波波头信息，确定故障区间，具体方法如下：选出行波到达时刻最早的检测点，设其为检测点i；当i＝1时，若所有检测点的有效行波波头极性一样，即p₁＝p₂＝…＝p_n，则故障发生在变电站M与检测点1之间；若检测点1和检测点2的有效相行波极性相反，即p₁≠p₂＝p₃＝…＝p_n则故障发生检测点1和检测点2之间；当i＝n时，若所有检测点的有效行波波头极性一样，即p₁＝p₂＝…＝p_n，则故障发生在变电站N与检测点n之间；若检测点n和检测点n‑1的有效相行波极性相反，即p₁＝p₂＝…＝p_n‑1≠p_n，则故障发生检测点n和检测点n‑1之间；当1<i<n时，若检测点i和检测点i‑1的有效相行波极性相反，p₁＝…＝p_i‑1≠p_i＝…＝p_n，则故障发生检测点i和检测点i‑1之间；若检测点i和检测点i+1的有效相行波极性相反，p₁＝…＝p_i≠p_i+1＝…＝p_n，则故障发生检测点i和检测点i+1之间；步骤四、计算行波波速v：当故障发生在检测点i与检测点j之间，且检测点i和检测点k作为有效检测点在故障的同一侧时，其检测到故障行波波头的时间为t_i、t_k、t_j，则根据公式(1)计算行波波速v：$v=\frac{L_i-L_k}{t_i-t_k}---\left(1\right)$式中L_i为任意一变电站到检测点i的距离，L_k为该同一变电站到检测点k的距离；当故障点两侧都只有一个检测点或者没有检测点，即在故障点任意一侧都找不出两个有效检测点，则根据输电线路参数及其运行情况，人为设定行波波速；步骤五，根据相应的故障区间选取合适的故障定位公式进行测距：当故障发生在检测点i与检测点j之间时，则根据公式(2)计算故障点位置X：$X=L_i+\frac{L_j-L_i}{2}+\frac{v(t_i-t_j)}{2}---\left(2\right)$其中，L_i为任意一变电站到检测点i的距离，L_j为该同一变电站到检测点j的距离；当故障发生在首端检测点1与该检测点1接近的变电站之间时，则根据三次样条小波变换得到的检测点1处的头两个故障行波波头的时间，计算其波头时间差Δt，并根据公式(3)计算故障点位置X：$X=\frac{v\Delta t}{2}---\left(3\right)$当故障发生在末端检测点n与该检测点n接近的变电站之间时，则根据三次样条小波变换得到末端检测点n处的头两个故障行波波头的时间，计算其波头时间差Δt′，并根据公式(4)计算故障点位置X：$X=L-\frac{{\mathrm{v\Delta t}}^{\prime }}{2}---\left(4\right)$其中，L为变电站M与变电站N之间的高压输电线路总长度。