多端线路故障定位的混合型方法

摘要

一种多端线路故障定位的混合型方法，它的步骤为：步骤一，根据发送端的对称分量电压、电流，计算故障点的对称分量电压；步骤二，根据接收端的对称分量电压和电流，计算故障点的对称分量电压；步骤三，假设δ是发送端滞后于接收端的相角，d故障距离，然后用加权最小二乘法（WLS），通过迭代方式得到相角位移δ和故障距离d；步骤四，根据获取到故障点和相角差，故障地点的序电压和相量电压可以从两端电压和电流测量计算出；步骤五，通过故障电流的总和和一个预先确定的常数C来设定一个门槛值I_th，确定故障类型；步骤六，通过故障位置的电流和电压计算得到故障电阻。

主权项

一种多端线路故障定位的混合型方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一，根据发送端的对称分量电压、电流，计算故障点的对称分量电压；步骤二，根据接收端的对称分量电压、电流，计算故障点的对称分量电压；步骤三，因为线路两端不同步，所以假设δ是发送端滞后于接收端的相角，d故障距离，利用发送端计算出的故障点的对称分量电压和接收端的故障点的对称分量电压得到故障点的不匹配电压，将故障点的不匹配电压与Jacobian矩阵利用加权最小二乘法WLS通过迭代方式得到相角位移δ和故障距离d；步骤四，根据获取到故障距离、相角位移，故障地点的序电压和相量电压从故障地点两端电压和电流测量计算出；步骤五，通过故障电流的总和与一个预先确定的常数C的函数关系来设定一个门槛值I_th，确定故障类型；步骤六，通过故障位置的电流和电压计算得到故障电阻；所述步骤三的通过迭代方式得到相角位移δ和故障距离d的过程如下：$\left[\begin{array}{c}{\delta }_{k+1}\\ d_{k+1}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{\delta }_k\\ d_k\end{array}\right]-{\left[J{({\delta }_k,d_k)}^T\mathrm{WJ}({\delta }_k,d_k)\right]}^{-1}J{({\delta }_k,d_k)}^T\mathrm{WF}({\delta }_k,d_k)$迭代求解F₁(δ,d)，F₂(δ,d)和F₀(δ,d)的计算如下：F₁(δ,d)＝V_fs,1e^jδ‑V_fr,1F₂(δ,d)＝V_fs,2e^jδ‑V_fr,2F₀(δ,d)＝V_fs,0e^jδ‑V_fr,0F(δ,d)表示不匹配电压矩阵，分别由对应矢量参数的实部和虚部的不匹配正序、负序和零序电压F₁(δ,d)，F₂(δ,d)和F₀(δ,d)组成；$F(\delta ,d)=\left[\begin{array}{c}{F}_{1,\mathrm{real}}(\delta ,d)\\ F_{1,\mathrm{imag}}(\delta ,d)\\ F_{2,\mathrm{real}}(\delta ,d)\\ F_{2,\mathrm{imag}}(\delta ,d)\\ F_{0,\mathrm{real}}(\delta ,d)\\ F_{0,\mathrm{imag}}(\delta ,d)\end{array}\right]$J(δ,d)表示Jacobian矩阵，是由关于相角位移δ和故障距离d的对应矢量参数的实部和虚部的不匹配对称分量电压的偏导数组成的：$J(\delta ,d)=\left[\begin{array}{cc}\left(\frac{{\partial F}_1}{\partial \delta }\right)\mathrm{real}& \left(\frac{{\partial F}_1}{\partial d}\right)\mathrm{real}\\ \left(\frac{{\partial F}_1}{\partial \delta }\right)\mathrm{imag}& \left(\frac{{\partial F}_1}{\partial d}\right)\mathrm{imag}\\ \left(\frac{{\partial F}_2}{\partial \delta }\right)\mathrm{real}& \left(\frac{{\partial F}_2}{\partial d}\right)\mathrm{real}\\ \left(\frac{{\partial F}_2}{\partial \delta }\right)\mathrm{imag}& \left(\frac{{\partial F}_2}{\partial d}\right)\mathrm{imag}\\ \left(\frac{{\partial F}_0}{\partial \delta }\right)\mathrm{real}& \left(\frac{{\partial F}_0}{\partial d}\right)\mathrm{real}\\ \left(\frac{{\partial F}_0}{\partial \delta }\right)\mathrm{imag}& \left(\frac{{\partial F}_0}{\partial d}\right)\mathrm{imag}\end{array}\right]$W是对角矩阵，表示不匹配电压的加权系数：W＝diagonal[w₁ w₁ w₂ w₂ w₀ w₀]k代表迭代次数，e是自然对数的底数，j代表‑1的平方根，w₁，w₂和w₀分别表示不匹配正序、负序和零序电压的加权系数；V_fs,1，V_fs,2和V_fs,0表示根据发送端测量值计算出的故障点的正序、负序和零序电压；V_fr,1，V_fr,2和V_fr,0表示根据接收端测量值计算出的故障点的正序、负序和零序电压。