一种利用测距尺度最小原理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测距尺度最小原理实现线路单相接地故障单端测距方法。首先测量输电线路保护安装处的故障相电压、故障相电流、故障相负序电流和零序电流；然后选取故障距离初始值为l_x，以步长Δl逐次增加，依次计算输电线路上每一点的测距尺度e(l_x)直至输电线路全长，选取测距尺度e(l_x)最小的点距输电线路保护安装处的距离为故障距离。本发明方法采用分布参数描述输电线路电压、电流传输的物理特性，测距精度不受输电线路对地电容的影响，适用于任何电压等级输电线路单相接地故障单端测距，尤其适用于超高压、特高压输电线路单相接地故障单端测距。

主权项

1.一种利用测距尺度最小原理实现线路单相接地故障单端测距方法，其特征在于：包括下列步骤：（1）保护装置测量输电线路保护安装处的故障相电压、故障相电流、故障相负序电流和零序电流；其中，φ=A相、B相、C相，（2）故障距离初始值取为l_x，计算距输电线路保护安装处l_x点的测距尺度e(l_x)：$e\left(l_x\right)=\left|\right|Z_{c1}\mathrm{th}\left({\gamma }_1{l}_x\right)|-|\frac{{\stackrel{.}{U}}_{\phi }}{{\stackrel{.}{I}}_{\phi }+\left(\frac{Z_0\mathrm{ch}\left({\gamma }_0{l}_{\mathrm{set}}\right)+Z_{c0}\mathrm{sh}\left({\gamma }_0{l}_{\mathrm{set}}\right)-Z_0\mathrm{ch}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}{Z_{c1}\mathrm{sh}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}\right){\stackrel{.}{I}}_0}\frac{\sin \beta }{\sin (\alpha +\gamma )}\left|\right|$其中，φ=A相、B相、C相；为故障相电压；为故障相电流；为故障相负序电流；为零序电流；l_set为保护整定范围；Z₀为输电线路保护安装处的系统零序等值阻抗；γ₁、γ₀分别为输电线路正序、零序传播系数；Z_c1、Z_c0分别为输电线路正序、零序波阻抗；α=Arg(Z_c1th(γ₁l_set))；； $\gamma =\mathrm{Arg}\left(\frac{{\stackrel{.}{I}}_{\phi }+(\frac{Z_0\mathrm{ch}\left({\gamma }_0{l}_{\mathrm{set}}\right)+Z_{c0}\mathrm{sh}\left({\gamma }_0{l}_{\mathrm{set}}\right)-Z_0\mathrm{ch}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}{Z_{c1}\mathrm{sh}\left({\gamma }_1{l}_{\mathrm{set}}\right)}-1){\stackrel{.}{I}}_0}{{\stackrel{.}{I}}_{\phi 2}}\right)$；th(.)为双曲正切函数；ch(.)为双曲余弦函数；sh(.)为双曲正弦函数，（3）故障距离以步长Δl逐次增加，返回步骤（2），依次计算输电线路上每一点的测距尺度e(l_x)直至输电线路全长，选取测距尺度e(l_x)最小的点距输电线路保护安装处的距离为故障距离。