相量与零序量结合实现输电线路双端测距方法

摘要

本发明涉及电力系统领域中继电保护的方法。公开了在电力系统的通过两端同步采样电流和电压，根据故障点两端相电压相等的办法，利用去掉零序电流及零序电压的相电流和相电压实现双端故障测距的方法。该方法包括如下主要步骤：线路保护装置对线路本侧电流互感器二次电流和电压互感器二次电压采样得到相应的电流和电压瞬时值，通过傅氏算法求出本侧三相电流和三相电压的傅氏形式，以及通过光纤通讯网接收对侧保护同步采样并经滤波计算得到的相电流、相电压的相量形式，利用故障点两侧相电压相等的条件，得出保护安装处至故障点的距离。该方法不受线路运行方式电源阻抗及过渡电阻的影响，理论和实践证明，该方法对输电线路故障测距的准确性有很大的提高。

主权项

1.一种在电力系统中通过两端电流和电压以及利用输电线路分布参数对故障进行测距的方法，该方法包括如下步骤：利用同步算法将两端电流和电压调整到同步；线路保护装置对互感器的电压电流波形采样得到电压电流瞬时值；通过傅氏算法求出三相电流和三相电压的相量形式，下标a，b，c分别表示三相中的一相；通过变换由两侧三相电流和电压计算出两侧m，n的零序电流Im0、In0、零序电压Um0、Un0；零序分量的通用计算公式如下：I0＝(Ia+Ib+Ic)/3；U0＝(Ua+Ub+Uc)/3；式中：I0，U0为所得零序电流和零序电压，Ia，Ib，Ic，Ua，Ub，Uc，为经过傅氏滤波所得三相电流和三相电压；由两端同相的相电流、相电压和零序电流、零序电压得故障测距如下：$X=\frac{1}{2{\gamma }_1}\ln \frac{((I_{\mathrm{n\phi }}-I_{n0})Z_{c1}+(U_{\mathrm{n\phi }}-U_{n0}))+((I_{\mathrm{m\phi }}-I_{m0})Z_{c1}-(U_{\mathrm{m\phi }}-U_{m0}))e^{r_{1}l}}{((I_{\mathrm{n\phi }}-I_{n0})Z_{c1}-(U_{\mathrm{n\phi }}-U_{n0}))+((I_{\mathrm{m\phi }}-I_{m0})Z_{c1}+(U_{\mathrm{m\phi }}-U_{m0}))e^{-r_{1}l}}$ 其中：X为故障点到n端的距离，单位为km，线路n、m两端的任一相电流和相电压及零序电流和零序电压分别为Inφ，Imφ，Unφ，Umφ，In0，Im0，Un0，Um0，下标增加φ表示相别，φ＝a，b，c，两端必需是同相的相量；Zc1为线路正序波阻抗，γ1为线路正序传播常数，l表示保护范围线路的长度，以km为单位。