专利名称：一种基于多端电压行波的配电网故障选线方法
一种基于多端电压行波的配电网故障选线方法技术领域
本发明属于电力系统继电保护技术领域，特别涉及一种基于多端电压行波的配电网故障选线方法。
背景技术：
我国中低压配电网中广泛采用小接地电流系统，易发生单相接地故障。由于单相接地故障电流较小，不影响对负荷连续供电，规程规定可以带故障继续运行f2h。但随着配电网发展，母线馈线逐年增多以及电缆线路的广泛应用，使得短路电容电流增大，长时间带故障运行易使故障扩大成两点或多点接地短路，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏电力系统安全运行，所以必须快速准确地判断故障线路，为进一步的故障精确定位和故障排除提供依据。
国内外开发了一系列的小电流接地系统接地选线原理和技术，主要包括:基于有功功率法、注入信号法、小波分析法、接地残留增量法等原理的选线技术及装置。由于配电网接地故障电流小，故障检测困难；现有的各种选线装置受故障状况复杂、故障电流微弱、现场电磁干扰及不平衡电流等因素的影响，现场运行效果并不理想，选线准确率不高。发明内容
为了解决现有配电网故障选线存在的上述技术问题，本发明提供一种基于多端电压行波的配电网故障选线方法。本发明灵敏度高、速度快、鲁棒性强，不受故障类型与运行方式限制，具备较强容错能力，工程应用易于实现，能为进一步的故障定位和故障排除提供更准确更可靠的依据，能够满足具有分布式电源智能配电网的运行要求。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案包括以下步骤:
( I)在配电网中的变电站及各主干线路分支末端安装行波采集装置；
(2)将配电网中变电站的母联开关分合闸产生行波信号，利用行波采集装置记录故障行波到达的初始时间，计算任一主干线路m上各分支末端的故障行波到达的初始时间t' mn与变电站母线处的故障行波到达的初始时间、'的时间差，得到主干线路m的基准时间数组 Hm=(t' ml-t0/，t' m2-t/。，......，t' mN-t/ 0)，m= (a, b, c,…)，n=(l, 2，…，N)，n为主干线路m上各分支末端行波采集装置的编号，N为主干线路m上各分支末端行波采集装置的总数；
(3)配电网发生故障时，利用行波采集装置记录故障行波到达的初始时间，计算任一主干线路m上各分支末端行波采集装置η的故障行波到达的初始时间与变电站母线处的故障行波到达的初始时间h的时间差，得到主干线路m的故障时间数组Gm= (U-h，tm2_t(|，......，tIiiN-^o);
(4)建立基准时间数组Hm和故障时间数组Gm的线性回归方程Gm=Am+BmHm，依据最小二乘法原理计算Am的最佳估计值，若Am在[-0.3,0.3]范围内，则线路m为非故障线路，否则线路m为故障线路。
上述的基于多端电压行波的配电网故障选线方法，所述步骤(4)中建立基准时间数组扎和故障时间数组Gm的线性回归方程Gm = Am+BmHm，依据最小二乘法原理，计算得Am的最佳估计值的步骤为:定义hn为Hm中的第η项(t' mn-t0; ), gn为Gm的第η项,按以下公式计算Am:
权利要求
1.一种基于多端电压行波的配电网故障选线方法，包括以下步骤: (1)在配电网中的变电站及各主干线路分支末端安装行波采集装置； (2)将配电网中变电站的母联开关分合闸产生行波信号，利用行波采集装置记录故障行波到达的初始时间，计算任一主干线路m上各分支末端的故障行波到达的初始时间t' mn与变电站母线处的故障行波到达的初始时间t/的时间差，得到主干线路m的基准时间数 Hm= (t; ml-t0/，t' m2-t/ 0,......,t' mN-t/ 0), m= (a, b, C，…)，n=(l, 2，…，N), η 为主干线路m上各分支末端行波采集装置的编号，N为主干线路m上各分支末端行波采集装置的总数； (3)配电网发生故障时，利用行波采集装置记录故障行波到达的初始时间，计算任一主干线路m上各分支末端行波采集装置η的故障行波到达的初始时间与变电站母线处的故障行波到达的初始时间h的时间差，得到主干线路m的故障时间数组6111=^14(|，tm2_t(|，......，tIiiN-^o); (4)建立基准时间数组Hm和故障时间数组Gm的线性回归方程Gm= Am+BmHm，依据最小二乘法原理计算Am的最佳估计值，若Am在[-0.3,0.3]范围内，则线路m为非故障线路，否则线路m为故障线路。
2.根据权利要求1所述的基于多端电压行波的配电网故障选线方法，所述步骤(4)中建立基准时间数组Hm和故障时间数组Gm的线性回归方程Gm = Am+BmHm，依据最小二乘法原理，计算得Am的最佳估计值的步骤为:定义匕为Hm中的第η项(t' πη-ν )，gnSGm的第η项(U-td),按以下公式计算Am:
全文摘要
本发明公开了一种基于多端电压行波的配电网故障选线方法，属于电力系统继电保护技术领域。其步骤为在配电网中的变电站及各主干线路分支末端安装行波采集装置；利用变电站母联开关分合闸产生行波信号，计算主干线路上各分支末端的故障行波到达的初始时间与变电站母线处的故障行波到达的初始时间的时间差，得到基准时间数组；计算故障时主干线路上各分支末端的故障行波到达的初始时间与变电站母线处的故障行波到达的初始时间的时间差，建立故障时间数组；将基准时间数组与故障时间数组进行最小二乘拟合，实现各采集点记录的行波到达时间的信息融合处理，查出故障线路。本发明不受故障类型限制，具有运算简单、选线可靠、实用性强的优点。
文档编号G01R31/08GK103217622SQ20131003170
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者曾祥君, 钱庆林, 陈晓红, 徐斌, 颜彦, 张海波, 李靖强, 喻锟, 柳芊芊, 王阳 申请人:长沙理工大学