一種基於單端電氣量的改進式故障測距裝置及其測距方法
2023-05-27 23:35:31
一種基於單端電氣量的改進式故障測距裝置及其測距方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於單端電氣量的改進式故障測距裝置，包括監測單元，伺服器，顯示單元和通訊單元，所述監測單元為高壓母線上的電壓互感器PT和低壓支線上的電流互感器PT，獲取高壓母線的電壓信號和低壓支線的電流信號；所述通訊單元將監測單元的監測參數發送至伺服器；伺服器通過接收監測參數，通過內置公式運算，得到故障位置參數；顯示單元接收伺服器得到的故障位置參數，顯示故障位置參數並標註故障位置。本發明還公開了一種基於單端電氣量的改進式故障測距裝置的測距方法。本發明的評估模型簡單，易於編程實現，並且不需要大量的數據處理過程，能快速判斷故障距離。
【專利說明】一種基於單端電氣量的改進式故障測距裝置及其測距方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於輸變電線路故障檢測【技術領域】，特別涉及一種基於單端電氣量的改進 式故障測距裝置。本發明還涉及該測距裝置的測距方法。
【背景技術】
[0002] 輸電線路發生故障，準確地確定故障點的位置，及時進行修復，對減少停電帶來的 經濟損失和為尋找故障點造成的耗費都有重要意義。通過線路一端或兩端實測電氣量可以 確定故障距離，因此測距算法可分為單端和雙端兩類。對於單端測距的算法，和先提出利用 一端測量電壓和電流的方法，它僅適用於單側電源的線路。對於兩側電源，當過渡電阻受 到對側助增電流的影響後，測距結果將產生較大誤差。國外的學者提出形成迭代程序求解 故障距離的方法以及為考慮系統運行方式變化的影響，提出遠端饋入補償算法，需要存貯 故障前負荷電流採樣值用以補償對精度的影響，同時貯存電源阻抗典型值來補償阻抗角的 變化，藉助於系統模型，應用解二次方程的辦法求解故障距離的方法。有學者提出在解微 分方程基礎上利用測量電阻分量實現高阻接地短路的測距算法和為克服故障電流相位修 正法可能收斂至假根而遺失真根的缺陷。還有學者提出利用線路阻抗、測量端電流和電壓 建立網孔方程在時域中求解的算法，它具有唯一解且不需事先存貯網絡參數進行查詢的特 點。葛耀中等利用故障產生的暫態行波實現A型故障測距，並在此基礎上研製出新型測距 裝置。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是，針對現有技術的不足，提出一種基於單端電氣量的改進式故障 測距裝置，其可準確地反映線路故障跳閘後，故障點離測距裝置距離。本發明的另一個目的 是提供一種基於單端電氣量的改進式故障測距裝置的測距方法。
[0004] 本發明通過以下技術方案解決上述技術問題：
[0005] 一種基於單端電氣量的改進式故障測距裝置，包括監測單元，伺服器，顯示單元和 通訊單元，其特徵在於，
[0006] 所述監測單元為高壓母線上的電壓互感器PT和低壓支線上的電流互感器PT，獲 取高壓母線的電壓信號和低壓支線的電流信號；
[0007] 所述通訊單元將監測單元的監測參數發送至伺服器；
[0008] 伺服器通過接收監測參數，通過內置公式
【權利要求】
1. 一種基於單端電氣量的改進式故障測距裝置，包括監測單元，伺服器，顯示單元和通 訊單元，其特徵在於， 所述監測單元為高壓母線上的電壓互感器PT和低壓支線上的電流互感器PT，獲取高 壓母線的電壓信號和低壓支線的電流信號； 所述通訊單元將監測單元的監測參數發送至伺服器； 伺服器通過接收監測參數，通過內置公式
運算，得到故障位 置參數； 顯示單元接收伺服器得到的故障位置參數，顯示故障位置參數並標註故障位置。
2. -種基於單端電氣量的改進式故障測距裝置的測距方法，其步驟包括： (1) 建立分布參數模型；設m端為測量端，則：
&為m端測量得到的電壓；為m端測量得到的電流；Z為線路單位長度的阻抗；DmF 為m端到故障點F的距離；/,,為故障點的短路電流；馬為故障點的過渡電阻； (2) 狀態分解：根據疊加原理，把模型分解為正常狀態和故障附加狀態的疊加；故障點 與m端電流的故障分量之間存在以下關係：
L為m端的故障分量電流；丨^為m端的負荷電流；CM為m端的電流分布係數，且有：
隊為線路總長度； (3) 求測距結果DmF:結合步驟（1)和步驟（2)的方程，得：
3. 如權利要求2所述基於單端電氣量的改進式故障測距裝置的測距方法，其特徵在 於，步驟（3)中，簡化測距方法，可取CM為實數，於是便得到如下的測距算法：
4. 如權利要求3所述基於單端電氣量的改進式故障測距裝置的測距方法，其特徵在 於，步驟（3)中，利用式（6)進行迭代便可以求出精確距離，DmF(1)導入式3中計算CM(2)值， 再根據CM(2)值導入式6中得到
【文檔編號】G01R31/08GK104483593SQ201410736328
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月4日 優先權日:2014年12月4日
【發明者】舒戀, 尹慧陽, 宋崇鋒, 謝金泉, 廖文, 劉凱傑, 曾慶匯, 湯偉中, 蔡禮 申請人:國家電網公司, 國網江西省電力公司南昌供電分公司