基于二分搜索的双回线路非同名相跨线接地故障测距方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于二分搜索的双回线路非同名相跨线接地故障测距方法，首先测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压、故障相电流和零序电流，采用集中参数建模，计算同杆并架双回线路II回线路的零序电流，计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流，采用二分搜索法并利用非同名相跨线接地故障点前后位置相对系数由大于零突变为小于零这一特性实现双回线路非同名相跨线接地故障的精确测距，消除了线间零序互感、过渡电阻和负荷电流对故障测距精度的影响，具有很强的抗过渡电阻和负荷电流影响的能力，保护正方向出口发生双回线路非同名相跨线接地故障时无故障测距死区。
【专利说明】基于二分搜索的双回线路非同名相跨线接地故障测距方法
【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二分搜索的双 回线路非同名相跨线接地故障测距方法。
【背景技术】
[0002] 从测距所用电气量来划分，故障测距的方法可分为两大类：双端测距和单端测距。 双端故障测距法是利用输电线路两端电气量确定输电线路故障位置的方法，它需要通过通 道获取对端电气量，因此对通道的依赖性强，实际使用中还易受双端采样值同步性的影响。 单端测距法是仅利用输电线路一端的电压电流数据确定输电线路故障位置的一种方法，由 于它仅需要一端数据，无须通讯和数据同步设备，运行费用低且算法稳定，因此在中低压线 路中获得了广泛地应用。目前，单端测距方法主要分为两类，一类为行波法，另一类为阻抗 法。行波法利用故障暂态行波的传送性质进行测距，精度高，不受运行方式、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，目前未获得实质性的应用。阻抗法利用故 障后的电压、电流量计算故障回路的阻抗，根据线路长度与阻抗成正比的特性进行测距，测 距原理简单可靠，但应用于同杆并架双回线路单相接地故障单端故障测距时，测距精度受 到故障点过渡电阻和线间零序互感影响严重。同杆并架双回线路线间存在零序互感，零序 互感会对零序补偿系数产生影响，进而导致阻抗法测距结果误差偏大。若同杆并架双回线 路发生单相高阻接地故障，受线间零序互感和高过渡电阻综合影响，阻抗法测距结果常常 超出线路全长或无测距结果，无法提供准确的故障位置信息，导致线路故障巡线困难，不利 于故障快速排出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，提供一种基于二分搜索的双回线路 非同名相跨线接地故障测距方法。该方法采用二分搜索法搜索非同名相跨线接地故障点， 运算量为常规一维搜索方法运算量的二分之一，实现双回线路非同名相跨线接地故障单端 快速测距。该方法利用非同名相跨线接地故障点前后位置相对系数由大于零突变为小于零 这一特性实现双回线路非同名相跨线接地故障的精确测距，消除了线间零序互感、过渡电 阻和负荷电流对故障测距精度的影响，具有很强的抗过渡电阻和负荷电流影响的能力，保 护正方向出口发生双回线路非同名相跨线接地故障时无故障测距死区。
[0004] 为完成上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种基于二分搜索的双回线路非同名相跨线接地故障测距方法，其特征在于，包 括如下依序步骤：
[0006] (1)保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压
【权利要求】
1. 一种基于二分搜索的双回线路非同名相跨线接地故障测距方法，其特征在于，包括 如下依序步骤： (1) 保护装置测量同杆并架双回线路I回线路保护安装处的故障相电压
、故障相 电流
和零序电流
；其中，Φ为I回线路A相或I回线路B相或I回线路C相； (2) 保护装置计算同杆并架双回线路I回线路的零序补偿电流：
：
其中，
为
的实部；
，为
的虚部；
，为
的实部；
，为
的虚部；
;为同杆并架双回线路I回线路与同杆并架双回线路 II回线路之间的零序互感；ΖΙ(Ι为同杆并架双回线路I回线路的零序阻抗；Ζη为同杆并架双 回线路I回线路的正序阻抗；j为复数算子；Φ为I回线路Α相或I回线路Β相或I回线路 C相； (3) 保护装置令lx = 0, ly = 1，
； 其中，lx、lz、ly分别为搜索变量；1为同杆并架双回线路I回线路长度； (4) 保护装置计算距离同杆并架双回线路I回线路保护安装处lx点的故障相电压
(5) 保护装置计算非同名相跨线接地故障点与距离同杆并架双回线路I回线路保护安 装处lx点的位置相对系数
9 其中，
为同杆并架双回线路π回线路的零序电流；1为同杆并架双回线路I回线路 长度；zn为同杆并架双回线路I回线路的正序阻抗；Φ为I回线路A相、I回线路B相或I 回线路C相；
为
的实部；
为
的虚部；
：为
的实部；
为
的虚部；
为
的实部；
为
的虚部； (6) 保护装置计算距离同杆并架双回线路I回线路保护安装处ly点的故障相电压
(7) 保护装置计算非同名相跨线接地故障点与距离同杆并架双回线路I回线路保护安 装处ly点的位置相对系数
? (8) 保护装置计算距离同杆并架双回线路I回线路保护安装处lz点的故障相电压
(9) 保护装置计算非同名相跨线接地故障点与距离同杆并架双回线路I回线路保护安 装处lz点的位置相对系数
? (10) 保护装置判断Arg (p (lz)) >0且Arg (p (ly))〈0且ly-lx> ξ是否同时成立，若同时 成立，则先令1!￡=12，仁=1^再令
，返回步骤⑷；其中，ξ为整定门槛值，取ξ =0. 001 ； (11) 保护装置判断Arg (ρ (lz))〈0且Arg (p (ly))〈0且ly-lx> ξ是否同时成立，若同时 成立，则先令lx= lx，ly= lz，再令
，返回步骤（4);其中，ξ为整定门槛值，取ξ =0. 001 ； (12) 保护装置计算同杆并架双回线路非同名相跨线接地故障点到同杆并架双回线路 I回线路保护安装处的故障距离lf为
。
【文档编号】G01R31/08GK104062550SQ201410318177
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】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