利用电压降虚部特性实现线路单相接地故障单端测距方法

摘要

本发明公开了一种利用电压降虚部特性实现线路单相接地故障单端测距方法。本发明方法利用故障相负序电压与单位长度输电线路正序阻抗计算单相接地故障点电压相角，进而计算因过渡电阻引起的附加故障距离，利用故障相电压与零序补偿电流的比值的虚部除以单位长度输电线路正序阻抗的虚部再减去附加故障距离，得到输电线路保护安装处到单相接地故障点的故障距离。本发明方法克服了过渡电阻和负荷电流对单端故障测距精度的影响问题，输电线路单相高阻接地故障时具有很高的测距精度，测距原理简单，程序实现容易，且无需采用搜索算法直接计算故障距离，测距速度快，实时性强。

主权项

1.利用电压降虚部特性实现线路单相接地故障单端测距方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）提供一种保护装置，其测量输电线路保护安装处的故障相电压故障相负序电压故障相电流和零序电流作为输入量；其中，φ=A、B、C相；（2）保护装置计算附加故障距离△x：$\mathrm{\Delta x}=-\frac{\mathrm{Re}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi }}{{\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0}\right]\mathrm{Im}\left[z_1\right]-\mathrm{Im}\left[\frac{\stackrel{·}{U_{\phi }}}{{\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0}\right]\mathrm{Re}\left[z_1\right]}{\mathrm{Im}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi 2}}{z_1({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0)}\right]\mathrm{Re}\left[z_1\right]-\mathrm{Re}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi 2}}{z_1({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0)}\right]\mathrm{Im}\left[z_1\right]}\frac{\mathrm{Im}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi 2}}{z_1({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0)}\right]}{\mathrm{Im}\left[z_1\right]}$其中，z₁、z₀分别为单位长度输电线路正序阻抗、零序阻抗；为的虚部；为的实部；为的虚部；为的实部；Re[z₁]为z₁的实部；Im[z₁]为z₁的虚部；（3）保护装置利用减去附加故障距离△x得到输电线路保护安装处到单相接地故障点的故障距离x：$x=\frac{\mathrm{Im}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi }}{{\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}\stackrel{·}{I}}\right]}{\mathrm{Im}\left[z_1\right]}+\frac{\mathrm{Re}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi }}{{\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0}\right]\mathrm{Im}\left[z_1\right]-\mathrm{Im}\left[\frac{\stackrel{·}{U_{\phi }}}{{\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0}\right]\mathrm{Re}\left[z_1\right]}{\mathrm{Im}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi 2}}{z_1({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0)}\right]\mathrm{Re}\left[z_1\right]-\mathrm{Re}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi 2}}{z_1({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0)}\right]\mathrm{Im}\left[z_1\right]}\frac{\mathrm{Im}\left[\frac{{\stackrel{·}{U}}_{\phi 2}}{z_1({\stackrel{·}{I}}_{\phi }+\frac{z_0-z_1}{z_1}{\stackrel{·}{I}}_0}\right]}{\mathrm{Im}\left[z_1\right]}.$