专利名称：输电线路双端故障测距的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种输电线路双端故障测距的方法和系统。
背景技术：
故障测距装置一般适用于I IOkv及以上变电站和发电厂等电力单位，用于输电线路的故障录波及实时监测和故障分析。当电力系统正常运行时，进行正常运行录波，同时进行各种运行参数和电气量的实时监测和分析；当电力系统发生故障或运行参数超过设定值时，自动启动装置进行故障录波，供日后进行故障分析及故障点测距。故障测距装置是电力系统进行实时运行监测、故障分析及测距的可靠工具，是保证电力系统安全运行的有力措施。故障测距装置一般安装在变电站，从高压设备二次回路提取故障信号以进行测距处理。测距装置采集故障信号的电压和电流，将采集的录波数据存储在本地存储介质中。对录波数据的分析处理通过人工将录波文件拷贝到调度中心，通过调度中心专用软件进行故障距离的分析。
现有的输电线路上一般仅设一个故障测距装置，该故障测距装置将采集的电压和电流全部以录波文件的形式上传到调度中心，然后利用调度中心专用的软件，导入收到的录波文件，在专用软件上显示故障波形，并且需要人工对故障波形进行分析，方可得出故障距离，其缺点是因为上传的录波文件容量大，所以进行故障分析时计算量较大，从而导致故障处理效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术故障处理效率低的缺陷，提供一种故障处理效率高的输电线路双端故障测距的方法和系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种输电线路双端故障测距的方法，所述输电线路包括A相、B相以及C相，在所述输电线路的两端分别设有用于实时监测所述输电线路上的故障点的第一故障测距装置和第二故障测距装置；所述方法包括以下步骤:
51.通过所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置分别采集所述A相、B相以及C相上的电压数据和电流数据；
52.根据全周傅氏算法分别计算每一相的故障前一周期内的电压数据和电流数据以及故障后第二周期内的电压数据和电流数据的基波所对应的幅值和相位；
53.根据所述幅值和相位分别计算所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置中每一相的基波的电压正序参数和电流正序参数；
54.所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置分别向调度中心上传各自的电压正序参数和电流正序参数；
55.所述调度中心根据所述电压正序参数和电流正序参数分别计算所述故障点与所述第一故障测距装置之间的第一距离以及所述故障点与所述第二故障测距装置之间的第二距离。优选地，在所述步骤SI中，
采用公式
权利要求
1.一种输电线路双端故障测距的方法，所述输电线路包括A相、B相以及C相，其特征在于，在所述输电线路的两端分别设有用于实时监测所述输电线路上的故障点的第一故障测距装置和第二故障测距装置；所述方法包括以下步骤: 51.通过所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置分别采集所述A相、B相以及C相上的电压数据和电流数据； 52.根据全周傅氏算法分别计算每一相的故障前一周期内的电压数据和电流数据以及故障后第二周期内的电压数据和电流数据的基波所对应的幅值和相位； 53.根据所述幅值和相位分别计算所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置中每一相的基波的电压正序参数和电流正序参数； 54.所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置分别向调度中心上传各自的电压正序参数和电流正序参数； 55.所述调度中心根据所述电压正序参数和电流正序参数分别计算所述故障点与所述第一故障测距装置之间的第一距离以及所述故障点与所述第二故障测距装置之间的第二距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤SI中，采用公式
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为: 第一、由傅里叶级数原理得到χ( )中各次谐波分量的实部和虚部的时域表达式为 实部
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中分别计算所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置中A相的基波的电压正序参数和电流正序参数的方法具体为: 第一、所述A相的正序向量为,其中，f > *和f分别表不A相、 3Γ4B相和C相的向量，均可分解成三组对称的分量，即正序分量、负序分量以及零序分量，a = em' =-\i2 + jS^,a2 =erm" =-\!2-jS^ , l + fl + a2 =O ; 若所述A相的正序分量J11的实部和虚部为^和^，
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S5中，所述调度中心根据公式UMl COShfnd)-ZrfJjslsmh(^d) = Um1 cosh[ri(L-d)]-ZJmlsmh[ri(L-d)] 计算所述故障点到所述第一测距装置的第一距离d为:
6.一种输电线路双端故障测距的系统，所述输电线路包括A相、B相以及C相，其特征在于，在所述输电线路的两端分别设有用于实时监测所述输电线路上的故障点的第一故障测距装置和第二故障测距装置；所述系统包括: 数据采集模块，用于通过所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置分别采集所述A相、B相以及C相上的电压数据和电流数据； 第一计算模块，与所述数据采集模块连接，用于根据全周傅氏算法分别计算每一相的故障前一周期内的电压数据和电流数据以及故障后第二周期内的电压数据和电流数据的基波所对应的幅值和相位； 第二计算模块，与所述第二计算模块连接，用于根据所述幅值和相位分别计算所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置中每一相的基波的电压正序参数和电流正序参数； 参数上传模块，与所述第二计算模块连接，用于所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置分别向调度中心上传各自的电压正序参数和电流正序参数； 第三计算模块，与所述参数上传模块连接，用于所述调度中心根据所述电压正序参数和电流正序参数分别计算所述故障点与所述第一故障测距装置之间的第一距离以及所述故障点与所述第二故障测距装置之间的第二距离。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据采集模块中采用公式
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一计算模块具体包括: 时域计算单元，用于由傅里叶级数原理得到X 中各次谐波分量的实部和虚部的时域表达式为 实部
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，在所述第二计算模块中分别计算所述第一故障测距装置和所述第二故障测距装置中A相的基波的电压正序参数和电流正序参数具体为: 所述A相的正序向量为1=1( +魂+β2^)，其中，右> f和右分别表示A相、B 3ra r# rf相和c相的向量，均可分解成三组对称的分量，即正序分量、负序分量以及零序分量，a = = -1/2 +j-^/I/2 , a2 = =-1/2-j^/f/2 , l+^ + ^2 =O ; 第一、若所述A相的正序分量的实部和虚部为5和^， 贝帳据 fm+A = 1(% +A +^%) 计算得到正序分量f的实部n = i(rh-l-rh-^h-^ +^Ual5 Δ Δ Δ Δ 正序分量* 的虚部 4 = 1+ — rj -1j1.- — re)rai3 2^2 2 2 其中，4和4分别为所述A相的实部和虚部》和^分别为所述B相的实部和虚部，和分别为所述C相的实部和虚部，所述第一计算模块中每一相的基波所对应的幅值和相位与每一相的实部和虚部——对应； 第二、计算出所述A相的正序分量Jial的有效值为+ X-Jli N ； 第三、根据所述有效值.得到所述第一故障测距装置的电压正序参数和电流正序参数，以及所述第二故障测距装置的电压正序参数Ub1和电流正序参数。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述第三计算模块中，所述调度中心根据公式
全文摘要
本发明公开一种输电线路双端故障测距的方法和系统，输电线路包括A相、B相以及C相，在输电线路的两端分别设有用于实时监测输电线路上的故障点的第一故障测距装置和第二故障测距装置；该方法为通过双端故障测距装置高速采集电压数据和电流数据，仅对每一相的故障前一周期内的电压数据和电流数据以及故障后第二周期内的电压数据和电流数据进行全周傅氏算法，然后将计算得到的电压正序参数和电流正序参数上传至调度中心，即可计算故障距离。该技术方案提高故障测距的效率，从而可及时解决故障问题。
文档编号G01R31/08GK103176108SQ20131008007
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者吴晓娜 申请人:航天科工深圳(集团)有限公司