基于定位函数相位突变特性的线路单端测距方法

摘要

本发明属于电力系统继电保护技术领域，公开了一种基于定位函数相位突变特性的线路单端测距方法。该方法基于分布参数，利用单端的电气量，推导参考位置的操作电压、故障点电压，构造定位函数。当参考位置位于故障点左侧和右侧时，定位函数具有不同的相位特性；当参考位置在故障点前后变化时，定位函数的相位会发生唯一一次阶跃性突变。对线路进行N等分，利用相位特性确定含故障点的等分区域，进一步缩小步长在该区域内确定相位突变的位置，即可实现单端快速故障定位。该方法克服了传统单端测距法的不足，理论上不受分布式电容、过渡电阻、对侧运行方式、通讯设施、负荷电流等因素的影响。算法简单可靠易实现，具有很强的使用价值。

主权项

1.基于定位函数相位突变特性的线路单端测距方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)若A相接地故障，提取故障后高压线路m端A相电压、电流和m端负序、零序电流确定零序补偿系数k_i、参考位置的操作电压及故障点的电压由此构造相应的定位函数f；(2)初始包含故障点的区域为(l_begin，l_end)＝(0，l_mn)；(3)将包含故障点的区域(l_begin，l_end)进行N等分，利用m端电气量进行推导，得出(l_begin，l_end)区域内每一等分点处的定位函数相角；根据定位函数相位大小判断等分点与故障点的位置关系：1)定位函数相角∈(-90°，90°)，等分点位于故障点左侧；2)定位函数相角∈(90°，270°)，等分点位于故障点右侧；由此判据找到两个相邻等分点k和k+1，其定位函数相角分别位于(-90°，90°)和(90°，270°)，则此时包含故障点的区域(l_begin，l_end)＝(l_k，l_k+1)；设定一个最小等分区域阀值Δl_set，重复(3)直至l_end-l_begin＜Δl_set，则能够得出包含故障点的最小等分区域(l_beginm，l_endm)；(4)在包含故障点的最小等分区域(l_beginm，l_endm)内根据l_mx在l_mf前后变化时定位函数相位会发生唯一一次阶跃式跳变这一特征进行定位：1)确定步长Δl；2)参考位置l_mx从l_beginm开始以Δl为步长递增至l_endm，计算各点处定位函数的相角；3)寻找确定某一参考位置l_mx，使得满足在l_mx-Δl处定位函数相角位于(-90°，90°)，在l_mx处定位函数相角位于(90°，270°)，则故障位置f距m端的故障距离l_mf＝l_mx-Δl/2。