CN104316842A - 利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法 - Google Patents
利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104316842A CN104316842A CN201410646251.7A CN201410646251A CN104316842A CN 104316842 A CN104316842 A CN 104316842A CN 201410646251 A CN201410646251 A CN 201410646251A CN 104316842 A CN104316842 A CN 104316842A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fault
- transmission line
- phi
- phase
- power transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法。本发明方法首先计算输电线路保护安装处到相间短路故障点的故障阻抗与输电线路保护安装处到输电线路保护整定范围处的线路阻抗之比值,得到输电线路相间故障位置因子b;然后选取故障距离初始值为lfault,以固定步长Δl递增依次计算输电线路上每一点处的直至输电线路全长;利用输电线路相间短路故障点前后θ(lfault)会由(90°,270°)发生突变进入(-90°,90°)这一相位特性实现输电线路相间短路故障单端精确测距。本发明方法原理上消除了输电线路相间短路故障点电压、过渡电阻和负荷电流对输电线路相间短路故障单端测距精度的影响,具有很高的测距精度,特别适用于特高压交流输电线路相间短路故障单端测距。
Description
技术领域
本发明涉及电力***继电保护技术领域,具体地说是涉及一种利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法。
背景技术
根据电气量来源划分,故障测距方法主要分为双端测距方法和单端测距方法。双端测距方法利用输电线路两端电气量进行故障定位,需要通过数据传输通道获取对端电气量,对数据传输通道依赖性强,实际使用中还易受双端采样值同步性的影响。特高压交流输电线路往往是远距离输电线路,铺设测距所需的数据传输通道需要附加投资大量资金,因此,单端测距方法比双端测距方法更具实用性。单端测距方法仅利用输电线路一端电气量进行故障定位,无须通讯和数据同步设备,运行费用低且算法稳定,在高中低压输电线路中获得广泛应用。
目前,单端测距方法主要分为行波法和阻抗法。行波法利用故障暂态行波的传送性质进行单端故障测距,精度高,不受运行方式、过度电阻等影响,但对采样率要求很高,需要专门的录波装置,应用成本高。阻抗法利用故障后的电压、电流量计算故障回路阻抗,根据线路长度与阻抗成正比的特性进行单端故障测距,简单可靠,但测距精度受到过渡电阻和负荷电流等因素影响严重,尤其过渡电阻较大时,阻抗法测距结果会严重偏离真实故障距离,甚至出现测距失败。由于特高压输电线路沿线存在较大的分布电容电流,当特高压输电线路发生中高阻短路故障时,单端阻抗法测距结果会严重偏离真实故障距离,不能满足现场的应用要求。因此,采用集中参数建模的单端阻抗法不能直接应用于特高压输电线路的单端故障测距。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术存在的不足,提供一种利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法。本发明方法首先计算输电线路保护安装处到相间短路故障点的故障阻抗与输电线路保护安装处到输电线路保护整定范围处的线路阻抗之比值,得到输电线路相间故障位置因子b;然后选取故障距离初始值为lfault,以固定步长Δl递增依次计算输电线路上每一点处的直至输电线路全长;利用输电线路相间短路故障点前后θ(lfault)会由(90°,270°)发生突变进入(-90°,90°)这一相位特性实现输电线路相间短路故障单端精确测距。本发明方法采用长线方程精确描述输电线路的物理特性,具有天然的抗分布电容影响的能力。本发明方法原理上消除了输电线路相间短路故障点电压、过渡电阻和负荷电流对输电线路相间短路故障单端测距精度的影响,具有很高的测距精度,特别适用于特高压交流输电线路相间短路故障单端测距。
为完成上述目的,本发明采用如下技术方案:
利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法,其特征在于,包括如下依序步骤:
(1)保护装置测量输电线路保护安装处的故障相间电压故障相间电流和故障相间负序电流其中,φφ=AB、BC、CA相;
(2)保护装置计算γ1lset的双曲余弦函数值ch(γ1lset),计算γ1lset的双曲正切函数值th(γ1lset);其中,lset为输电线路保护整定范围,取0.85倍输电线路长度;γ1为输电线路正序传播系数;
(3)保护装置计算输电线路相间故障位置因子b:
其中,φφ=AB、BC、CA相;lset为输电线路保护整定范围,取0.85倍输电线路长度;γ1为输电线路正序传播系数;Zc1为输电线路正序波阻抗;为的实部;为的虚部;为的实部;为的虚部;为的实部;为的虚部;
(4)保护装置选取故障距离初始值为lfault,以固定步长Δl递增,依次计算输电线路上每一点处的直至输电线路全长;其中,固定步长Δl取0.001l;l为输电线路长度;lset为输电线路保护整定范围,取0.85倍输电线路长度;γ1为输电线路正序传播系数;Zc1为输电线路正序波阻抗;故障距离初始值lfault取0开始,以固定步长Δl递增直至输电线路全长l结束;
(5)保护装置选取输电线路上lfault点处满足且其相邻下一个lfault+Δl点处满足则这两个点的中间位置即为输电线路相间短路故障点;其中,th(γ1lfault)为γ1lfault的双曲正切函数值;th(γ1(lfault+Δl))为γ1(lfault+Δl)的双曲正切函数值。
本发明与现有技术相比较,具有下列积极成果:
本发明方法首先计算输电线路保护安装处到相间短路故障点的故障阻抗与输电线路保护安装处到输电线路保护整定范围处的线路阻抗之比值,得到输电线路相间故障位置因子b;然后选取故障距离初始值为lfault,以固定步长Δl递增依次计算输电线路上每一点处的值,直至输电线路全长;利用输电线路相间短路故障点前后θ(lfault)会由(90°,270°)发生突变进入(-90°,90°)这一相位特性实现输电线路相间短路故障单端精确测距。本发明方法采用长线方程精确描述输电线路的物理特性,具有天然的抗分布电容影响的能力。本发明方法原理上消除了输电线路相间短路故障点电压、过渡电阻和负荷电流对输电线路相间短路故障单端测距精度的影响,具有很高的测距精度,特别适用于特高压交流输电线路相间短路故障单端测距。
附图说明
图1为应用本发明的线路输电***示意图。
具体实施方式
下面根据说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细表述。
图1为应用本发明的线路输电***示意图。图1中CVT为电压互感器、CT为电流互感器。保护装置对输电线路保护安装处的电压互感器CVT的电压和电流互感器CT的电流波形进行采样得到电压、电流瞬时值。
保护装置对采样得到的电压、电流瞬时值利用傅里叶算法计算输电线路保护安装处的故障相间电压故障相间电流和故障相间负序电流其中,φφ=AB、BC、CA相。
保护装置计算γ1lset的双曲余弦函数值ch(γ1lset)。
保护装置计算γ1lset的双曲正切函数值th(γ1lset)。
其中,lset为输电线路保护整定范围,取0.85倍输电线路长度;γ1为输电线路正序传播系数。
保护装置计算输电线路相间故障位置因子b:
其中,φφ=AB、BC、CA相;lset为输电线路保护整定范围,取0.85倍输电线路长度;γ1为输电线路正序传播系数;Zc1为输电线路正序波阻抗;为的实部;为的虚部;为的实部;为的虚部;为的实部;为的虚部。
保护装置选取故障距离初始值为lfault,以固定步长Δl递增,依次计算输电线路上每一点处的直至输电线路全长;其中,固定步长Δl取0.001l;l为输电线路长度;lset为输电线路保护整定范围,取0.85倍输电线路长度;γ1为输电线路正序传播系数;Zc1为输电线路正序波阻抗;故障距离初始值lfault取0开始,以固定步长Δl递增直至输电线路全长l结束;th(γ1lfault)为γ1lfault的双曲正切函数值。
输电线路相间短路故障点前后θ(lfault)值会由(90°,270°)发生突变进入(-90°,90°),根据这一相位特性实现输电线路相间短路故障精确测距:
保护装置选取输电线路上lfault点处满足且其相邻下一个lfault+Δl点处满足则这两个点的中间位置即为输电线路相间短路故障点;其中,th(γ1(lfault+Δl))为γ1(lfault+Δl)的双曲正切函数值。
本发明方法采用长线方程精确描述输电线路的物理特性,具有天然的抗分布电容影响的能力。本发明方法原理上消除了输电线路相间短路故障点电压、过渡电阻和负荷电流对输电线路相间短路故障单端测距精度的影响,具有很高的测距精度,特别适用于特高压交流输电线路相间短路故障单端测距
以上所述仅为本发明的较佳具体实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法,其特征在于,包括如下依序步骤:
(1)保护装置测量输电线路保护安装处的故障相间电压故障相间电流和故障相间负序电流其中,φφ=AB、BC、CA相:
(2)保护装置计算γ1lset的双曲余弦函数值ch(γ1lset),计算γ1lset的双曲正切函数值th(γ1lset);其中,lset为输电线路保护整定范围,取0.85倍输电线路长度;γ1为输电线路正序传播系数;
(3)保护装置计算输电线路相间故障位置因子b。
其中,φφ=AB、BC、CA相;lset为输电线路保护整定范围,取0.85倍输电线路长度;γ1为输电线路正序传播系数;Zc1为输电线路正序波阻抗;为的实部;为的虚部;为的实部;为的虚部;为的实部;为的虚部;
(4)保护装置选取故障距离初始值为lfault,以固定步长Δl递增,依次计算输电线路上每一点处的直至输电线路全长;其中,固定步长Δl取0.001l;l为输电线路长度;lset为输电线路保护整定范围,取0.85倍输电线路长度;γ1为输电线路正序传播系数;Zc1为输电线路正序波阻抗;故障距离初始值lfault取0开始,以固定步长Δl递增直至输电线路全长l结束;
(5)保护装置选取输电线路上lfault点处满足且其相邻下一个lfault+Δl点处满足则这两个点的中间位置即为输电线路相间短路故障点;其中,th(γ1lfault)为γ1lfault的双曲正切函数值;th(γ1(lfault+Δl))为γ1(lfault+Δl)的双曲正切函数值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410646251.7A CN104316842B (zh) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410646251.7A CN104316842B (zh) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104316842A true CN104316842A (zh) | 2015-01-28 |
CN104316842B CN104316842B (zh) | 2017-04-26 |
Family
ID=52372095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410646251.7A Active CN104316842B (zh) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104316842B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104764977A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-07-08 | 国家电网公司 | 基于阻抗定位函数相位特性线路相间故障单端定位方法 |
CN104950222A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-30 | 国家电网公司 | 利用双曲正切函数相位特性实现线路相间故障单端测距方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1350642A (zh) * | 1999-02-24 | 2002-05-22 | 施魏策尔工程实验公司 | 多末端故障定位*** |
CN101067641A (zh) * | 2007-06-06 | 2007-11-07 | 清华大学 | 抗分布电容电流和过渡电阻影响的线路单端故障测距方法 |
CN101207281A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 通用电气公司 | 多端故障定位*** |
JP2008295144A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Hitachi Ltd | 地絡距離継電器 |
CN101325331A (zh) * | 2008-07-30 | 2008-12-17 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 与负荷电流和接地电阻无关的相间距离测量元件实现方法 |
CN101325332A (zh) * | 2008-07-30 | 2008-12-17 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 与负荷电流和接地电阻无关的接地距离测量元件实现方法 |
JP2010127913A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 送電線事故点標定装置および送電線事故点標定方法 |
CN103149502A (zh) * | 2013-02-20 | 2013-06-12 | 保定浪拜迪电气股份有限公司 | 基于同步采样装置的输电线路故障测距计算方法 |
CN103219715A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-24 | 国家电网公司 | 基于故障阻抗相位特性的线路相间故障继电保护方法 |
CN103245887A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-14 | 国家电网公司 | 利用集总参数实现线路相间故障单端测距方法 |
CN103296645A (zh) * | 2013-05-19 | 2013-09-11 | 国家电网公司 | 利用分布参数实现线路相间故障距离保护方法 |
-
2014
- 2014-11-14 CN CN201410646251.7A patent/CN104316842B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1350642A (zh) * | 1999-02-24 | 2002-05-22 | 施魏策尔工程实验公司 | 多末端故障定位*** |
CN101207281A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 通用电气公司 | 多端故障定位*** |
JP2008295144A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Hitachi Ltd | 地絡距離継電器 |
CN101067641A (zh) * | 2007-06-06 | 2007-11-07 | 清华大学 | 抗分布电容电流和过渡电阻影响的线路单端故障测距方法 |
CN101325331A (zh) * | 2008-07-30 | 2008-12-17 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 与负荷电流和接地电阻无关的相间距离测量元件实现方法 |
CN101325332A (zh) * | 2008-07-30 | 2008-12-17 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 与负荷电流和接地电阻无关的接地距离测量元件实现方法 |
JP2010127913A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 送電線事故点標定装置および送電線事故点標定方法 |
CN103149502A (zh) * | 2013-02-20 | 2013-06-12 | 保定浪拜迪电气股份有限公司 | 基于同步采样装置的输电线路故障测距计算方法 |
CN103219715A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-24 | 国家电网公司 | 基于故障阻抗相位特性的线路相间故障继电保护方法 |
CN103245887A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-14 | 国家电网公司 | 利用集总参数实现线路相间故障单端测距方法 |
CN103296645A (zh) * | 2013-05-19 | 2013-09-11 | 国家电网公司 | 利用分布参数实现线路相间故障距离保护方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104764977A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-07-08 | 国家电网公司 | 基于阻抗定位函数相位特性线路相间故障单端定位方法 |
CN104950222A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-30 | 国家电网公司 | 利用双曲正切函数相位特性实现线路相间故障单端测距方法 |
CN104950222B (zh) * | 2015-06-17 | 2018-08-28 | 国家电网公司 | 利用双曲正切函数相位特性实现线路相间故障单端测距方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104316842B (zh) | 2017-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103293439B (zh) | 基于分布参数测量阻抗幅值特性线路单相接地故障单端测距方法 | |
CN103293442B (zh) | 利用零序电压分布特性实现线路单相接地故障单端测距方法 | |
CN103293445B (zh) | 利用分布参数测量阻抗幅值特性实现线路相间故障单端测距方法 | |
CN102129014B (zh) | 一种利用分布参数模型实现线路相间故障单端测距方法 | |
CN103176102B (zh) | 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 | |
CN103245878B (zh) | 一种输电线路单相接地故障单端测距方法 | |
CN103293441B (zh) | 利用分布参数实现线路单相接地故障单端测距方法 | |
CN104730416A (zh) | 一种以电流突变量为极化量的输电线路单端测距方法 | |
CN103245887B (zh) | 利用集总参数实现线路相间故障单端测距方法 | |
CN103293444B (zh) | 抗过渡电阻和负荷电流影响的线路单相接地故障单端测距方法 | |
CN103323739B (zh) | 基于分布参数测量阻抗幅值特性线路相间故障单端测距方法 | |
CN104062539A (zh) | 一种双回线路非同名相跨线接地故障单端测距方法 | |
CN103760469A (zh) | 基于故障前后电压相位特性线路单相接地故障定位方法 | |
CN105652156A (zh) | 特高压交流输电线路单相接地电压相位突变测距方法 | |
CN103248026B (zh) | 抗分布电容电流和过渡电阻的线路单相接地故障继电保护方法 | |
CN103166207B (zh) | 基于沿线电压降落特性的线路单相接地故障继电保护方法 | |
CN104330705A (zh) | 基于相间故障位置因子的线路相间故障单端测距方法 | |
CN103267929B (zh) | 利用电压降虚部特性实现线路相间故障单端测距方法 | |
CN103245876B (zh) | 利用电压降实部特性实现线路相间故障单端测距方法 | |
CN103245890B (zh) | 抗过渡电阻和负荷电流影响的线路单相接地故障单端测距方法 | |
CN103278742B (zh) | 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 | |
CN104316842A (zh) | 利用相间故障位置因子相位特性实现线路相间故障单端测距方法 | |
CN103163427A (zh) | 利用沿线电压降实部分布特性实现线路单相接地故障单端测距方法 | |
CN103293440B (zh) | 利用序分量实现线路单相接地故障单端测距方法 | |
CN103217630B (zh) | 利用电压降实部特性实现线路单相接地故障单端测距方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |