一种电缆-架空混合线路故障行波测距方法

摘要

本发明涉及一种电缆-架空混合线路故障行波测距方法，特别是针对缆线混合线路的特殊性和复杂性，将基于工频量和行波的故障测距方法进行有效的融合。属电力系统继电保护技术领域。本发明先利用故障后附加负序网络下通过系统两端电气量推导出的电缆—架空连接点处的分布电流的大小判断故障发生区段，再利用单端故障测距方法进行精确测距：在考虑线零模分量耦合现象的基础上，通过比较电流行波线零模分量的性质，判别各反射波的性质，找出故障点反射波，再进行故障精确测距。

主权项

1.一种电缆-架空混合线路故障行波测距方法，其特征在于先采集故障后附加负序网络和负序电流下通过混合线路系统两端电气量数据，以定位电缆-架空连接点处的分布电流的大小判断故障发生区段，再利用单端行波故障测距方式准确判别线模分量和零模分量各反射波的性质，最后准确测出混合线路系统故障距离；其具体步骤如下：1).提取故障前后M端的三相电压与电流相量，为故障前的三相电压和电流相量，为故障后的三相电压和电流相量，从而求出三相电压和电流突变量和再根据对称分量法求出突变量的零序、正序和负序分量和采用与M端相同的方法采集N端的电气量数据；2).建立故障后混合线路的附加负序网络，利用系统M、N端测量到的电气量从两端进行推导，得出电缆-架空连接点处的分布电流的大小；在计及分布电容的情况下，根据推导：其中：W₁为Z_L12左侧阻抗值，W₂为Z_L22右侧阻抗值；其中：W₃为Z_L22左侧阻抗值，W₄为Z_L32右侧阻抗值； 电缆-架空混合线路从M端到N端分为三段，依次为架空I段、电缆段和架空Ⅱ段，J_lc、J_cl分别为架空I段与电缆段和电缆段与架空Ⅱ段的连接点，在J_lc处从M端递推得到的分布电流负序分量为从N端递推得到的分布电流负序分量为在J_cl处从M端递推得到的电流负序分量为从N端递推得到的分布电流负序分量为Z_M2、Z_N2为系统两端的系统负序阻抗；Z_L12、Z_L22、Z_L32分别为架空I段、电缆段、架空Ⅱ段的单位长度的线路负序阻抗；Y_L12、Y_L22、Y_L32分别为架空I段、电缆段、架空Ⅱ段的单位长度的线路负序分布导纳；L1、L2、L3分别为架空I段、电缆段、架空Ⅱ段的长度；3).当且故障点位置为架空I段；当且故障点位置为架空I段与电缆连接点；当且故障点位置为电缆段；当且故障点位置为架空Ⅱ段与电缆连接点；当且故障点位置为架空Ⅱ段；4).在故障区段定位的基础上，利用Karrenbauer变换阵作为相模变换矩阵，提取测量端电流的线模分量和零模分量，并利用三次B样条小波变换检测出奇异点；5).在考虑了线模分量和零模分量耦合的基础上，利用线模分量和零模分量极性比较来进行反射波波头性质判定：如果线模分量和零模分量第二个波头是同极性，则表明是故障点反射波；否则代表为对端母线反射波，则再寻找线模分量和零模分量第二次与其各自初始行波都同极性的波头，此波头则为故障点反射波，从而找出故障点反射波，最后利用线模分量和零模分量进行准确故障测距。