基于阻抗定位函数相位特性线路相间故障单端定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地说是涉及一种基于阻抗定位函数 相位特性线路相间故障单端定位方法。
【背景技术】
[0002] 单端故障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，在输电线路中获得广泛应用。单端故障测距方法主要分为 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，不受电 力系统运行方式、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，但故障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，甚至出现故障测距失 败或故障测距结果超出线路全长，无法提供准确的故障位置信息，导致故障巡线困难，不利 于输电线路故障快速排除和线路供电快速恢复。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种基于阻抗定位函数相位 特性线路相间故障单端定位方法。该方法采用集总参数建模，算法原理简单，程序实现容 易，计算量小，故障测距速度快，有利于快速排除线路故障和缩短线路供电恢复时间。该方 法利用输电线路相间短路故障点前后阻抗定位函数相位角会发生由（0°，180° )突变进 入（180°，360° )这一相位特性实现输电线路相间短路故障的单端精确测距，原理上消 除了过渡电阻和负荷电流及电力系统运行方式的影响，具有很高的测距精度，适用于实现 500kV、220kV及IlOkV输电线路相间短路故障的单端测距功能。
[0004] 为完成上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005]基于阻抗定位函数相位特性线路相间故障单端定位方法，其特征在于，包括如下 步骤：
[0006] (1)保护装置测量输电线路保护安装处的故障相间电压&#、故障相间负序电流 和故障相间电流^ ;其中，=AB、BC、CA相；
【主权项】
1.基于阻抗定位函数相位特性线路相间故障单端定位方法，其特征在于，包括如下步 骤： (1) 保护装置保护装置测量输电线路保护安装处的故障相间电压~、故障相间负序 电流^2和故障相间电流'；其中，Φ Φ = AB、BC、CA相。 (2) 保护装置保护装置计算边界阻抗，
其中，Z1为单位长度输电线 路正序阻抗
的虚部；
的虚部；Φ Φ = AB、BC、CA相。 (3) 保护装置选取故障距离初始值为Ix，计算距离输电线路保护安装处的^点的综合 阻抗ΔΖ+ζΑ; (4) 保护装置计算距离输电线路保护安装处的Ix点的阻抗定位函数：
(5) 保护装置计算距离输电线路保护安装处的Ix点的阻抗定位函数相位角
(6) 故障距离Ix以固定步长Λ1递增，返回步骤（3)，依次计算输电线路上每一 IxA 的阻抗定位函数相位角
，直至输电线路全长；其中，固定步长Λ1取 0.0011，1为输电线路长度； (7) 保护装置选取输电线路上某一 Ix点处的阻抗定位函数相位角
落在（0°，180° )范围内，且其相邻下一个1Χ+Λ1点的阻抗定位函 数相位角
落在（180°，360° )范围内，则这两个点的中间位 置即为输电线路相间短路故障点。
【专利摘要】本发明公开了一种基于阻抗定位函数相位特性线路相间故障单端定位方法。本发明方法首先测量输电线路保护安装处的故障相间电压、故障相间负序电流和故障相间电流，计算边界阻抗，采用一维搜索方法依次计算输电线路上每一点处的综合阻抗，进而依次计算输电线路上每一点处的阻抗定位函数及其相位角，然后利用输电线路相间短路故障点前后阻抗定位函数相位角会发生由(0°,180°)突变进入(180°,360°)这一相位特性实现输电线路相间短路故障的单端精确测距。本发明方法采用集总参数建模，算法原理简单，程序实现容易，计算量小，故障测距速度快，有利于快速排除线路故障和缩短线路供电恢复时间。
【IPC分类】G01R31-08
【公开号】CN104764977
【申请号】CN201510096975
【发明人】曾惠敏
【申请人】国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司检修分公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月4日