专利名称：电力线的故障检测的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测电力线中故障的出现的故障检测装置，特别是，但不限于，多相地下电缆电力线和包括地下电缆电力线的复合线。
已知的故障检测装置中被检测故障的电线被简单地模拟成串联的电感和电容元件，忽略了电线和其他电线或地之间任何的旁路电容。这种电线一般是架空电力线。
图1示出这种情况，其中认为电线10有一集总阻抗Z，它包括对应于电感分量L的感抗XL，和电阻R，并在电线的一端根据电压Vr和电流Ir检测。电线的另一端可连接至负载，它可以是另一个交流电力连接。
电压Vr(称为”中继电压”)与电流Ir(称为”中继电流”)的关系表示为Vr＝IrZ(1)由于可通过测量得到中继电压和电流，Z的值可计算得到，如果已知每单位长度的电线的电感参数，则可导得一个关于中继装置监视的电线的特定一段中是否有故障的指标。
离散信号处理方法使用一下方程式根据R和L计算Zvr=Rir+Ldirdt---(2)]]>使用微分方程式(2)而不是相方程式(1)不再需要中继输入信号vr和ir具X有特定频率。这样方程式(2)用于50赫兹或60赫兹的系统可同样有效，使R和L可基本上在中继输入vr和ir的离散时间一信号频率的范围中解出。
架空电线中出现的旁路电容的值在电力系统频率下是足够低的，可以忽略，使得方程式(2)可用于确定R和L的值。但是，电容的出现引起在故障发生时产生的高频行波从而引起R和L的计算误差。因此需要在使用方程式(2)计算R和L之前从信号vr和ir中消除行波频率。由于这些频率相对于电力系统频率是较高的，它们可用短窗数字路波器消除而不会引起中继运作时间延长超出一个电力频率循环。
在电缆电路中，旁路电容的值非常大而行波噪声的频率非常低，使得它的影响较难通过滤波消除。在此基础上，通过方程式(2)计算出的R和L不再准确地表示故障的位置。
根据本发明，提供用于电力线的中继设备，其特征在于故障检测装置包括信号导出装置，用于导出第一和第二信号，分别表示所述电线的第一端处的电压和电流；计算装置，用于从所述第一和第二信号和所述电线的串联和旁路参数的定义值计算与沿所述电线在所述第一端和所述电线的第二端之间的一点相关的电压和电流的值，和故障位置确定装置，用于从所述计算的电压和电流值确定故障线是否位于所述第一端和所述中间点之间。
该计算装置可以使用所述第二信号对于时间的导数的一个值计算所述中间点的电压和电流值，最好采用矩阵关系v1i1=1-(R0+L0ddt)-C0ddt1v0i0]]>其中v1，i1是所述中间点的所述电压和电流，v0，i0为电线的所述第一端的所述电压和电流，R0和L0为电力线的所述串联参数和C0为电线的旁路参数。
计算装置可以将所述电线模型化为由p段串联的各自带有不同串联和旁路参数的分段，所述矩阵关系是v1i1=Πm=1p1-(R0m+L0mddt)-C0mddt1v0i0]]>所述电力线各分段的相应参数可以有基本相同的值。
电线可以由串联的各自带有串联和旁路参数的q段组成，组成所述q段中的每一段又由带有各自串联和旁路参数的p分段组成，所述矩阵关系是vqiq=Πn=0q-1Πm=1p1-(Rnm+Lnmddt)-Cnmddt1v0i0]]>至少所述段的旁路参数可以不是所有都有实际上相同的值。这些段可以对应电线各自不同的形式，包括至少一个架空线段和至少一个电缆段。
每个所述电线或电线部分最好由所述计算装置模型化为一个Γ-网络，虽然也可以采用π-网络。
该故障位置确定装置可包括用于检测所述中间点处的所述电压是否相对参考量为零、正或负的装置，零结果表示在所述中间点有故障，正结果表示在所述点与所述电线的一端之间有故障，负结果表示在所述点和所述电线的另一端之间有故障。参考量可以是与所述中间点相关的电流。
计算装置可以包括从所述计算的电压和电流计算所述第一端和所述中间点之间的复合阻抗的装置，和所述故障位置确定装置可包括计算所述复合阻抗的符号的装置。计算装置可通过以下方程式计算所述复合阻抗的值v=Ri+Ldidt]]>其中v和i分别是所述中间点的电压和电流值，R和L所述复合阻抗的分量。
负结果可表示在所述中间点和所述电线的所述第一端之间有故障，正结果可表示所述中间点和所述电线的所述第二端之间有故障。
中间点一般位于沿所述电线从电线的所述第一端大约80％处。
信号导出装置可用于在所述电线发生故障之前和之后导出所述第一和第二信号，所述计算装置可用于从所述故障前和故障后第一和第二信号和从所述参数和从所述电线的所述第二端的源电抗的值计算与所述中间点的电压和电流的值的变化和从所述变化计算存在于所述中间点和一个参考点之间的复合阻抗的值，所述故障位置确定装置可用于确定所述复合阻抗的虚数部分的符号和从所述符号推断相对所述中间点所述故障的位置。
根据本发明的第二个方面，用于确定电力线的特定区域中是否有故障的方法包括以下步骤
在发生故障之前和之后计算所述电线第一端的电压和电流；计算所述电线上在所述第一端和电线的第二端之间的一点和参考点之间复合阻抗，所述复合故障位置计算利用测量出的电压和电流值和与电线的参数相关的值和与电线的所述第二端的源阻抗相关的值。
确定所述复合阻抗的虚数部分的符号，并从所述符号推断所述电线上所述故障相对所述中间点的位置。
所述故障位置的推论可以根据以下规则，负号表示在所述端之一与所述电线的所述中间点之间有故障，正号表示在所述端的另一个和所述电线的所述中间点之间有故障，零虚数部分表示在所述中间点自身处有故障。
计算复合阻抗的步骤可包括使用以下方程计算所述中间点的电压和电流v1i1=1-(R0+L0ddt)-C0ddt1v0i0]]>其中v0，i0是电力线的所述第一端的电压和电流，v1，i1是所述中间点的电压和电流和R0，L0是串联参数和C0所述电线的旁路参数。
电线可以分成q段并且所述计算复合阻抗步骤可以包括使用以下方程式计算所述中间点的电压和电流vqiq=Πn=0q-11-(Rn+Lnddt)-Cnddt1v0i0]]>其中v0，i0是电力线的所述第一端的电压和电流，vq，iq是所述中间点的电压和电流，Rn，Ln是串联参数而Cn是电力线不同段的旁路参数。
电力线或所述的段可以概念上再分成有不同电线参数的p个电线部分，而所述计算复合阻抗步骤可包括使用以下方程式计算中间点的电压和电流的步骤vqiq=Πn=0q-1Πm=1p1-(Rnm+Lnmddt)-Cnmddt1v0i0]]>中间点可以位于沿电线距所述第一端大约80％处。
以下参考附图仅以举例的方式说明本发明的实施例，其中图1是被监控故障的一段电力线的等效电路；图2是如图1的等效电路，但带有旁路电容；图3是复合电力线的等效电路；图4是图3的复合电力线的一个段的等效电路，该段被分为子段；图5是对于电线上不同故障位置电压对电线长度的特性的示图；图6是可用于本发明的中继特性的第一类型的示图；图7是可用于本发明的中继特性的第二类型的示图；图8是可用于本发明的极化特性；图9是示出中继性能的强烈的远端横切的作用的示图；图10(a)，(b)和(c)是说明与根据本发明的第二方面的重叠方向确定技术相关的三个电路状态的等效电路；图11是应用于根据本发明的故障检测装置的三相电力线在其重叠状态的等效电路；和图12是示出本发明的第二方面中的重叠方向技术所达到的特性的示图。
本发明考虑到存在于电缆电路中的较高的旁路电容并采用了以下中继电压和电流信号间的关系VrIr=ABCDVfIf---(3)]]>其中A，B，C和D表示直到故障点的电路常数而Vf和If分别表示电线上的故障点与参考点之间的电压，参考点一般是地但也可是其它相，和通过故障分支的电流。常数A，B，C和D一般按双曲导出以达到最大精度。
解出方程式(3)的基本的难点在于涉及的变量的额外的个数。虽然直接解出不是不可能，它包括了非常复杂的实时处理。相反，如果假设故障在一个已知的位置-所谓的“到达点” (见以后)-故障点的电压和电流(即“到达点”的电压和电流)的计算是相当容易的。这时方程式(3)可以重新修改为VfIf=ABCD-1VrIr---(4)]]>参考图2，它示出了被监控的电线或电缆的一段的“gamma”(Γ)电路模型，但也可同样有效地使用“pi”(π)模型。在该段的右手端的电压和电流的值，v1，i1，可利用已知的该段的左手端的电压和电流v0，i0由以下方程式计算v1i1=1-(R0+L0ddt)-C0ddt1v0i0---(5)]]>其中R0，C0和L0是电路段的电阻，电容和电感的值。同样，该方程式的微分形式允许在一定频率范围内计算但并不只限于电力系统频率。
本发明还适合包括不同参数的电线的组合形式；例如，电线是在一个地点是架空线形式，接着在另一个地点是电缆段和在第三个地点又是架空线，等。图3示出这种情形。在这种条件下，使用以下方程式计算右手侧的电压和电流信号v3i3=1-(R2+L2ddt)-C2ddt11-(R1+L1ddt)-C1ddt11-(R0+L0ddt)-C0ddt1v0i0--(6)]]>为了达到正确的运行带宽和通过更接近双曲电路形式保持精度，本发明的最佳实施例将每个电路段分成几个以方程式(5)和(6)形式的级联矩阵。因此，例如，在方程式(6)的右手侧的第一个矩阵可以表达为(假设将第一个架空电线段想象地分为三个子段)
这种情形在图4中说明，其中第二个架空线部分(电线2)由三个串联的子段组成，每个子段有指定的参数名称。
与矩阵项(7)连接的具有方程式(6)形式的方程式可以精确离散时间计算“到达点”的电压和电流。该计算根据其中的子段的个数在一定的频率范围内有效。实际应用中，四或五个子段对于大多数ehv(超高压)复合电路是足够的，并可到达几百赫兹的工作带宽。由于该计算不再需要在工作带宽上滤波，只需要较小的总体滤波。
以下是这种情形的一般的表达式，其中采用了q个电线段(例如，架空线，电缆)，为了模型化，每一个分成p个部分或子段vqiq=Πn=0q-1Πm=1p1-(Rnm+Lnmddt)-Cnmddt1v0i0---(8)]]>每个段中，即特定段的p个部分中的参数R，L，C一般都相同。分为部分不仅适用于由多个物理上分开的段组成的电线，还适用于电线是一个整体的情况，即q＝1时。
现参考图3说明上述的“到达点”。图3中，电压和电流v3，i3对应于电线上差一些未到达电线右手端的某一点。实际应用中该电线一般是由中继设备100监视的位于电线段的一端22的一个电线段。中继设备100带有本发明的故障检测装置，它由基于微处理器的计算装置并带有以下算法的程序实现。电线的其它段可连接至端20并被其它中继装置监控。因此，虽然相关段的一端示为20，中继设备中进行的计算与电线上的点21相关。它是“到达点”其典型位置在总线段长度的80％附近。
在本发明中，可以区分发生在到达点上的故障，在到达点21和段的端点20之间发生的故障和段的中继端22和到达点21之间发生的故障。参考图5，假设在点A，点B或到达点21发生一个紧密故障(solidfault)(即，基本上零电阻的故障)。对于到达点处的故障，计算的电压等于零。对于超过到达点的故障，例如，点B，到达点的计算是正确的并且电压有一个较小的正值。对于区域内故障，例如，点A，到达点的计算是错误的(因为其结果不再必定反映真正的到达点条件)，但是该电压将有一个小的负值。在无故障条件下，到达点值将被正确计算出。
由该方法计算的到达点电压含有比采用串联R-L模型计算时所能达到的比例小得多的行波频率部分。于是小的滤波允许采用相量技术以确定到达点电压的正/负性质。用于此目的的一个适合的参考相量是到达点的电流。在故障从到达点的一边移动到另一边时将有一个到达点电压的相位反转。这一相位变化可以在实际应用中通过使用例如解方程式(2)计算到达点的电阻来确定。因此，如果设想v1，i1分别表示图2中的到达点电压vr和电流ir，将这些量作为由例如方程式(8)导出的值，R和L的值可从方程式(2)导出以产生复合电阻Z。Z的负虚数值将表示区域内故障，而正虚数值将表示区域外故障。
已经假设故障的阻抗是可忽略的。但并不是总是如此，在故障阻抗主要是由电线段的远端20来的电流提供的情况下，可引起故障电压和电流的错误指示。因此需要采用某种形式的中继“特征”，以下将对此进行描述。
参考图6说明中继特征的概念。在此示图中，故障的阻抗Z(比较图1)由位于复数R-X平面的线24表示并且它的起点是对应于中继点22的点25。阻抗在中继点等于零，这也是所希望的，并在对应于电线段的一端20的点26增加到最大，经过相应于到达点值的值27。由于故障阻抗接近零，Z将位于沿电线24的一处。但是，当故障有有限的电阻值时，总阻抗值将从线24偏移，取沿线28的值，例如，当故障位于中继点和到达点之间并有纯电阻和可忽略的电线段远端供入时便会这样。其它线29，30与更接近到达点的类似故障相关。
在故障电阻和远端供入是不可忽略的情况下，在故障通路中的电流和由中继测量的电流之间引入相移，因此线28，例如，带有一个虚部，假设方向由虚线28’或28″示出。前者是从中继端22到远端20的功率流，后者是反方向的功率流。在所有情况下，采取步骤以保证当阻抗的计算值超过圆31所形成的轨迹的范围时中继不跳开相关的电路断路器。组成这一特征的X-R值仅仅提供给中继处理器，使它采用适合的算法以产生这些特征值的计算值之间的比较。
由于采用了圆特征值31限制可容忍的可认为是故障和因此可跳开断路器的故障电阻值(参考与电线28比较缺少电线30)，可能采用非圆特征以估计更统一的故障电阻值。一个适合的特征是四边形轨迹(见图7)，带有一个作为它的基本元素直线上边40，通过到达点阻抗值27和基本平行于线24的右手边。这样线28和30可以有相同的长度并且还用于发出真实的故障信号。
对于发生在接近中继的故障，电压输入将接近零。在这种条件下，中继不能区分它必须在其中运行的保护区内的故障，和需要中继阻止的中继位置以后的故障。为克服这些困难，中继带有故障前电压信号相位的估计使得故障的方向得以确定；这被称为“极化”。
可使用故障中不包含的相的电压而实现极化-所谓“可靠的(即，好的)相极化”-它被予以矢量处理以给出有故障相位的故障前电压的估计值。或者，使用存储器极化，其中故障前信号的采样被存储在存储器中。测量的和极化信号的组合在方向元素中形成，如图8的四边形的下线所示。对于这些方案的任一个，用于方向元素的信号将基于接近母线的中继点的信号(即测量信号)而不是由例如方程式(8)计算的到达点的值。
在实际电力线系统中，可能有电线自身固有的串联和旁路参数以外的抗性元件。这些附加的抗性元件包括电容，它故意包含在串联中以补偿电线的串联电感L，和在电线和地/相关电线之间被旁路的电感，使得在电线较长时补偿电线的旁路电容C。位于中继的保护区内的这些元件将趋向影响到达点的计算精度，除非它们包含在以上描述的模型中。因此，这些元件最好是按这个方式考虑。
如前所述，当故障有很大的电阻性分量时，在电线段的远端的任何供入会引起相移，它对到达点的电压和电流的计算精度有不好的影响。特别是在实际应用中，当故障发生在正在讨论的中继保护的区域以外的另一个区域时，负载变化的影响可使中继出错(即发出故障信号)。参考图9对此进行说明，其中电阻性故障位于保护区以外和不包括如线50，而在一个方向上功率输送中的相同的故障如线51所示和另一个方向上的如线52所示。虽然故障位于相关区域以外，由于线52穿过了四边形特征53，此时的中继将发出故障在区域内的信号。
为了补偿供入对故障检测功能可靠性的影响，过去已建议通过采用基于对称顺序网络特别是负顺序网络的模型以近似故障阻抗中的电流。但是，这种模型的缺点是仅隈于基本系统频率。
本发明通过最佳实施例中采用的改进的到达点方向元素来解决这个问题，现对此进行说明。
“重叠”技术的基本原理在本申请人1997年9月24日授权的英国专利GB 2286088B中讨论。参考图10讨论该专利中采用的这一技术与本申请中的不同，即确定故障在电力线上的精确位置。图10a表示在相a和地之间出现故障的条件下的三相电线，图10b表示同样的三相电在故障出现前的情况和图10c表示在“重叠”状态的相同的电线，即突出在出现故障时已经改变的那些量。在中继端(图的左手侧)测量的电压和电流在所有三个状态有以下关系ΔVrx＝Vrx-Vsrx(9)其中x＝a，b或c对应于有关的相。
故障通路的阻抗表示为Zf，重叠电路(图10(c))由故障点的故障前电压emf-Vsfa供电。
本发明采用如图11所示的重叠原理。图11中，假设故障点是到达点，如前所述，它使得大约80％的线阻抗位于到达点和中继端之间和20％位于到达点和电线的远端之间。与20％线阻抗一起包含的是远端电源的源阻抗，它在图10中示为阻抗Zsa，Zsb，Zsc。图11示出重叠状态，不同的重叠电压和电流参数有“Δ”标号。
重叠电压由以上的方程式(9)给出；相似地，重叠电流由以下方程式给出ΔIrx＝Irx-Isrx(10)到达点重叠电压和电流值可同样的地使用故障值和故障前值从方程式(6)，(7)或(8)计算出。用代数方法，相a的到达点的重叠电压是ΔVfa＝Vfa-Vsfa(11)
对于其它各相，作必要修改后的公式相似。至于重叠电流，有以下方程式ΔIfa＝Ira-IsraΔIfb＝Irb-Isrb(12)ΔIfc＝Irc-Isrc图11中未知的量是Zf，Zsq和ΔIaa。Zf从以下方程式计算Zf=ΔVfa+VsfaΔIZf=ΔVfa+VsfaΔIfa-ΔIaa---(13)]]>假设远端电源的源阻抗Zsq是已知的，ΔIaa可从以下方程式计算ΔIaaΔIfbΔIfc=ZsZsubmZmZmZsZmZmZmZs-1ΔVfaΔVfbΔVfc---(14)]]>其中Zs和Zm是到达点和远端之间的电路段的自阻抗和互阻抗并包括远端源阻抗的假设值。由于高阻值的地故障一般只出现在到达点在架空线上而不是电缆的情况，ΔIaa的离散时间计算可通过只将Zs，Zm作为串联的电阻和电感元件表示而达到，即使用方程式(2)形式的模型而不是方程式(6)或(8)。Zf通过将为ΔIaa导出的值从方程式(14)替换到方程式(13)而计算出。
Zf的表现可假设为以下<
因此，可能使用Zf的虚部的符号的变化作为方向确定的基础，即故障是否在区域内或外。进一步，由于重叠网络不受故障前负载的影响，到达点的区别将不受故障电阻的影响，而在先前所述的方向确定的传统的方法中将受影响。因此不需要进行对重叠到达点电阻的任何检查，或完全不对它进行计算。研究表明，对于ehv应用，远端源阻抗的假设值上数量级的变化不会对中继精度造成显著影响。进一步，方程式(14)中，量ΔIfb，ΔIfc，ΔVfa，ΔVfb和ΔVfc从到达点的计算中是已知的。因此方程式(1 4)可解出Zs和Zm(图11中故障右侧的阻抗)。在实际应用中，中继处理的精度可通过使用的Zs和Zm的计算值而不是上述的假设值来改进。
上述的重叠技术的作用是为了提供图12所示的特征，在此没有了一般用来限制故障电阻的允许值的右手线。
虽然已经结合根据本发明的特定的电线保护装置说明了重叠到达点技术，可以想象，也可以采用如在本说明书开始部分描述的其它更常规的中继技术。
还有，虽然根据本发明所述的重叠方向确定技术所涉及的故障假设为电线到地的故障，但原则上该方法还可用于相之间的故障。
权利要求
1.一种用于电力线的中继设备(100，图3)，其特征在于故障检测装置包括信号导出装置，用于导出第一和第二信号，分别表示所述线的第一端处的电压和电流；计算装置，用于从所述第一和第二信号和所述电线的串联和旁路参数的定义值计算与沿所述电线在所述第一端和所述电线的第二端之间的一点相关的电压和电流的值，和故障位置确定装置，用于从所述计算的电压和电流值确定故障线是否位于所述第一端和所述中间点之间。
2.如权利要求1的中继装置，其中所述计算装置使用所述第二信号对时间的导数的一个值计算所述中间点的电压和电流值。
3.如权利要求2的中继装置，其中所述计算装置基于以下矩阵关系进行所述计算v1i1=1-(R0+L0ddt)-C0ddt1v0i0]]>其中v1，i1是所述中间点的所述电压和电流，v0，i0是所述线的第一端的所述电压和电流，R0和L0是线的所述串联参数，C0是线的旁路参数。
4.如权利要求3的中继装置，其中所述计算装置用于将所述线模型化为多个有各自串联和旁路参数的串联的线部分p，所述矩阵关系是v1i1=Πm=1p1-(R0m+L0mddt)-C0mddt1v0i0]]>
5.如权利要求4的中继装置，其中所述线部分的相应参数有基本上相同的值。
6.如权利要求4或5的中继装置，其中所述线模型化为q个带有不同串联和旁路参数的串联的段，而所述q个段中的每一个又由p个有各自串联和旁路参数的串联的线段组成，所述矩阵关系是vqiq=Πn=0q-1Πm=1p1-(Rnm+Lnmddt)-Cnmddt1v0i0]]>
7.如权利要求6的中继装置，其中至少所述段的旁路参数不都是基本相同的值。
8.如权利要求7的中继装置，其中所述段相应于线的各自不同形式，包括至少一个架空线段和至少一个电缆段。
9.如上述权利要求的任一个所述的中继装置，其中所述线或线段的每一个由所述计算装置模型化为Γ网络。
10.如权利要求1-9的任一个所述的中继装置，其中所述线或线部分的每一个由所述计算装置模型化为π网络。
11.如权利要求1-8的任一个所述的中继装置，其中所述故障位置确定装置包括用于检测所述中间点处的电压相对参考量是否为零、正或负的装置，零结果表示在所述中间点有故障，正结果表示在所述点与所述电线的一端之间有故障而负结果表示在所述点和所述电线的另一端之间有故障。
12.如权利要求11所述的中继装置，其中所述参考量是与所述中间点相关的电流。
13.如权利要求1-8的任一个所述的中继装置，其中所述计算装置包括从所述计算的电压和电流计算所述第一端和所述中间点之间的复合阻抗的装置，而所述故障位置确定装置可包括确定所述复合阻抗的符号的装置。
14.如权利要求13的中继装置，其中所述计算装置通过以下方程式计算所述复合阻抗的值v=Ri+Ldidt]]>其中v和i分别是所述中间点的电压和电流值，而R和L为所述复合阻抗的分量。
15.如权利要求11或12的中继装置，其中负结果表示在所述中间点和所述电线的所述第一端之间有故障而正结果可表示所述中间点和所述电线的所述第二端之间有故障。
16.如权利要求4-15中的任一个所述的中继装置，其中所述中间点一般位于沿所述电线从电线的所述第一端大约80％处。
17.如权利要求1的中继装置，其中所述信号导出装置用于在所述电线发生故障之前和之后导出所述第一和第二信号，所述计算装置可用于从所述故障前和故障后第一和第二信号和从所述参数和从所述电线的所述第二端的源电抗的值计算对应于所述中间点的电压和电流的值的变化和从所述变化计算存在于所述中间点和一个参考点之间的复合阻抗的值；和所述故障位置确定装置可用于确定所述复合阻抗的虚数部分的符号和从所述符号推断相对所述中间点所述故障的位置。
18.一种用于确定电力线的特定区域中是否有故障的方法其特征在于以下步骤在发生故障之前和之后测量所述电线第一端的电压和电流；计算所述电线上在所述第一端和电线的第二端之间的一点和参考点之间复合阻抗，所述复合故障位置计算利用测量的电压和电流值和与电线的参数相关的值以及与电线的所述第二端的源阻抗相关的值。确定所述复合阻抗的虚数部分的符号，和从所述符号推断所述电线上所述故障相对所述中间点的位置。
19.如权利要求18的方法，其中所述故障位置的推论根据以下规则负号表示在所述端之一与所述电线的所述中间点之同有故障，正号表示在所述端的另一个和所述电线的所述中间点之间有故障，而零虚数部分表示在所述中间点本身处有故障。
20.如权利要求18或19的方法，其中所述计算复合阻抗的步骤包括使用以下方程计算所述中间点的电压和电流v1i1=1-(R0+L0ddt)-C0ddt1v0i0]]>其中v0，i0是电线的所述第一端的电压和电流，v1，i1是中间点的电压和电流而R0，L0是串联参数，C0为所述电线的旁路参数。
21.如权利要求18或19的方法，其中所述电力线分成q个段而所述计算复合阻抗步骤包括使用以下方程式计算所述中间点的电压和电流vqiq=Πn=0q-11-(Rn+Lnddt)-Cnddt1v0i0]]>其中v0，i0是电线的所述第一端的电压和电流，vq，iq是所述中间点的电压和电流，Rn，Ln是串联参数，Cn是不同的电线的段的旁路参数。
22.如权利要求20或21的方法，其中电力线或所述的线段可概念上再分成有不同电线参数的p个线部分，而所述计算复合阻抗步骤包括使用以下方程式计算中间点的电压和电流vqiq=Πn=0q-1Πm=1p1-(Rnm+Lnmddt)-Cnmddt1v0i0]]>
23.如权利要求8-22任一个所述的方法，其中所述中间点位于沿电线距所述第一端大约80％处。
全文摘要
电力线上的故障通过测量电力线一端的电压和电流并使用这些测定和电线的串联和旁路参数值一起计算电线的中间点的电压和电流值。至少计算出的电压被用于确定故障是否位于的电线的特定区域。该计算利用所述测量电流对时间的导数值并能够考虑将电线对应于例如架空段和电缆段分成不同长度的离散段。为增加精度,线或线的每个分立的段在概念上分可为有自己的参数值的子段。
文档编号H02H3/40GK1261672SQ00100978
公开日2000年8月2日 申请日期2000年1月13日 优先权日1999年1月13日
发明者P·J·莫雷 申请人:阿尔斯托姆英国有限公司