故障测距方法、装置、设备及计算机存储介质

本技术属于电力系统，尤其涉及一种故障测距方法、装置、设备及计算机存储介质。

背景技术：

1、在电力系统继电保护中，能够对高压架空输电线路进行准确的故障测距，对于电力系统的安全稳定运行具有重要意义。目前，针对高压架空输电线路的故障测距方法，从原理上进行划分主要分为三种，包括：基于工频电气量的故障分析测距方法、行波测距法以及基于高频暂态量的测距方法。目前，行波测距方法是上述障测距方法中较为精确的一类方法，但此类方法往往需要精确的宽频线性电压和电流互感器，还需要采集宽频电压电流信号。并且，应用于交流线路的行波测距还会存在行波产生的不确定性、行波信号的提取、参数的频变效应和波速度的确定等问题，因此其成本和不确定性较高。相比之下，上述基于工频电气量的故障分析测距方法通常以阻抗法为主，测距成本较低，具有较大的工程实用价值。

2、针对上述基于工频电气量的故障分析测距方法，其根据所采用的数据的不同，又可以进一步划分为单端测距法和双端测距法。通常来看双端法比单端法精确，但双端法需要稳定的通信和对时，会进一步增加成本和不确定性。因此，综合来看，基于工频电气量的单端故障测距方法比较简单经济，更加具备较大的工程实用价值。

3、然而，虽然上述基于工频电气量的单端故障测距方法的工程实用价值较好，但由于其抗过渡电阻性较差，因此该故障测距在经过渡电阻故障的情况下会存在明显的精度缺陷。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种故障测距方法、装置、设备及计算机存储介质，能够消除故障过渡电阻对单端测距精度的影响，解决了高阻接地故障下单端法故障测距信息不足的问题，提高了故障测距的可靠性。

2、第一方面，本技术实施例提供一种故障测距方法，该故障测距方法包括：

3、获取输电线路发生故障后测量点的目标数据；目标数据包括在发生故障后测量点的正序、负序、零序的电压相量和电流相量；

4、基于输电线路中故障点的故障边界条件，构建目标复合序网；

5、基于目标复合序网，构建目标基尔霍夫电压kvl方程组；

6、将目标数据代入目标kvl方程组，求解得到故障点在输电线路中的位置。

7、在一些可能的实施方式中，基于目标复合序网，构建目标基尔霍夫电压kvl方程组，包括：

8、基于目标复合序网中的负序网络回路、零序网络回路和目标网络回路，构建目标kvl方程组；

9、其中，目标网络回路为目标复合序网中由零序网络回路、正序网络回路和负序网络回路组成的复合序网回路。

10、在一些可能的实施方式中，将目标数据代入目标kvl方程组，求解得到故障点在输电线路中的位置，包括：

11、将目标数据代入目标kvl方程组；

12、对代入目标数据后的目标kvl方程组进行实部分解和虚部分解，求解得到故障点在输电线路中的位置。

13、在一些可能的实施方式中，在输电线路全长大于或等于预设阈值时，基于输电线路中故障点的故障边界条件，构建目标复合网络，包括：

14、基于输电线路中故障点的故障边界条件和输电线路的π型等值电路，构建目标复合序网。

15、在一些可能的实施方式中，在获取输电线路发生故障后测量点的目标数据之前，该故障测距方法还包括：

16、在输电线路发生故障的情况下，采集输电线路中测量点的三相电压的瞬时值和三相电流的瞬时值；

17、对三相电压的瞬时值、三相电流的瞬时值进行全周傅里叶变换和相序变换，得到目标数据。

18、在一些可能的实施方式中，在故障为单相接地故障时，目标kvl方程组包括：

19、

20、其中，m、n为输电线路两端，m为测量点，f为故障点；

21、输电线路单位长度正序和零序阻抗z1、z0；输电线路中线路mf段的零序、正序、负序阻抗zlmi(i＝0,1,2)；输电线路中线路fn段的零序、正序、负序阻抗zlni(i＝0,1,2)；输电线路m、n侧的零序、正序、负序系统阻抗zmi、zni(i＝0,1,2)；测量点m处的零序、正序、负序电压相量测量点m处的零序、正序、负序电流相量

22、x为故障点f与测量点m之间的距离；rf为故障过渡电阻；zn2为输电线路的对端系统负序阻抗；zn0为输电线路的对端系统零序阻抗；为故障电流正序分量。

23、在一些可能的实施方式中，在故障为单相接地故障、且输电线路全长大于或等于预设阈值时，目标kvl方程组包括：

24、

25、

26、

27、其中，m、n为输电线路两端，m为测量点，f为故障点；

28、

29、

30、输电线路单位长度正序和零序阻抗z1、z0；输电线路单位长度正序和零序对地导纳为已知量y1、y0；输电线路中线路mf段的零序、正序、负序阻抗zlmi(i＝0,1,2)；输电线路中线路mf段的零序、正序、负序导纳ylmi(i＝0,1,2)；输电线路中线路fn段的零序、正序、负序阻抗zlni(i＝0,1,2)；输电线路中线路fn段的零序、正序、负序导纳ylni(i＝0,1,2)；输电线路m、n侧的零序、正序、负序系统阻抗zmi、zni(i＝0,1,2)；输电线路m、n侧的零序、正序、负序系统导纳ymi、yni(i＝0,1,2)；测量点m处的零序、正序、负序电压相量测量点m处的零序、正序、负序电流相量

31、x为故障点f与测量点m之间的距离；rf为故障过渡电阻；zn2为输电线路的对端系统负序阻抗；zn0为输电线路的对端系统零序阻抗；为故障电流正序分量。

32、第二方面，本技术实施例提供了一种故障测距装置，该故障测距装置包括：

33、第一获取模块，用于获取输电线路发生故障后测量点的目标数据；目标数据包括在发生故障后测量点的正序、负序、零序的电压相量和电流相量；

34、第一构建模块，用于基于输电线路中故障点的故障边界条件，构建目标复合序网；

35、第二构建模块，用于基于目标复合序网，构建目标基尔霍夫电压kvl方程组；

36、第一得到模块，用于将目标数据代入目标kvl方程组，求解得到故障点在输电线路中的位置。

37、第三方面，本技术实施例提供了一种故障测距设备，该故障测距设备包括：

38、处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

39、所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如上述本技术实施例中任意一项提供的故障测距方法。

40、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述本技术实施例中任意一项提供的故障测距方法。

41、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如上述本技术实施例中任意一项提供的故障测距方法。

42、本技术实施例的故障测距方法、装置、设备及计算机存储介质，通过输电线路中故障点的故障点的边界条件构建目标复合序网，并根据所构建的目标复合序网列写kvl方程组，从而求解得到故障点在输电线路中的位置。本技术实施例提供的一种故障测距方法、装置、设备及计算机存储介质，由于其是通过所构建的目标复合序网来列写kvl方程组，而在该步骤中，故障过渡电阻实际已经作为未知量列入方程组中以待后续求解。如此，在本技术中，故障过渡电阻对于单端测距精度的影响实质已经消除，从而有效解决了高阻接地故障下单端法故障测距信息不足的问题，提高了故障测距的可靠性。