一种基于故障点电压突变量的故障测距方法

摘要

一种基于故障点电压突变量的故障测距方法，该法先计算得到故障点电压和故障点电压突变量，再根据故障点电压和故障点电压突变量之间同相位的原理列出以故障距离为未知数的一元二次方程，对该方程进行求解，即得到故障距离。本设计不仅对于线路单相和相间故障均适用，而且实用性强、计算精度和效率均很高。

主权项

一种基于故障点电压突变量的故障测距方法，其特征在于：该方法依次包括以下步骤：步骤1：保护装置对保护装置安装处的线路互感器的电压电流波形采样得到电压电流瞬时值；步骤2：若为单相故障，采用傅氏算法，根据采样得到电压电流瞬时值求出保护安装处的故障相电流保护安装处的相电压单相接地故障时的零序电流I₀的相量形式；若为相间故障，则采用傅氏算法，根据采样得到电压电流瞬时值求出保护安装处的故障相间电压保护安装处的故障相间电流其中，表示线路的a、b、c三相；步骤3：根据式1求出故障点电压U'：U′＝U‑IZ_lx              式1上式中，Z_l为每公里正序阻抗，x为保护安装处到短路故障点的故障距离；若为单相故障，则k为零序补偿系数；若为相间故障，则步骤4：先取故障前N周波采样点和故障后M周波采样点，再采用步骤2所述方法求出故障前保护安装处的故障相/相间电压U₁、故障前保护安装处的故障相/相间电流I₁、故障后保护安装处的故障相/相间电压U₂、故障后保护安装处的故障相/相间电流I₂，然后采用步骤3所述方法求出故障后故障点电压U'₂，故障前故障点电压U'₁，最后将得到的U'₁、U'₂带入式2求出故障点电压突变量ΔU′：ΔU'＝U'₂‑U'₁             式2其中，M、M均为正整数；步骤5：将步骤3得到的U'、步骤4得到的ΔU′带入式3，并结合式4得到关于保护安装处到短路故障点的故障距离x的一元二次方程，进而计算出其数值：$\frac{\mathrm{Re}({\mathrm{\Delta U}}^{\prime }.C)}{\mathrm{Im}({\mathrm{\Delta U}}^{\prime }.C)}=\frac{\mathrm{Re}\left(U^{\prime }\right)}{\mathrm{Im}\left(U^{\prime }\right)}$              式3C＝1.0∠(180°‑(ArgZ_l+δ))            式4上式中，Arg(Z_l)为线路正序阻抗角，δ为系统阻抗角大于线路正序阻抗角的角度，Im(·)为变量的虚部，Re(·)为变量的实部，C为幅值是1的向量。