一种故障位置选取方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及电力系统继电器，尤其涉及一种故障位置选取方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、相间距离保护整定计算中，面对各类复杂工况，严苛的正序助增系数的准确选取是保证保护动作选择性的关键。大规模输电线路中，严苛的正序助增系数对应故障位置的选取精度及速度，直接影响整定计算准确性及效率。

2、现行整定计算规程将严苛的正序助增系数对应的故障位置选定为配合线路末端，但并未针对环网及其嵌套结构进行该结论的准确性论证。不准确的故障位置无法保证所计算严苛的正序助增系数的准确性。针对这一问题，部分实际电网采取了多点选取方法，即在配合线路首端、末端与线路中间选取多点作为故障位置，但是，故障位置数量的增加又导致了严苛的正序助增系数计算效率的下降。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种故障位置选取方法、系统及存储介质，能够提高故障位置选取的效率和准确度。

2、第一方面，本发明提供了一种故障位置选取方法，包括：

3、以待整定保护所在线路与配合线路的线路阻抗和节点阻抗矩阵为系数，以配合线路的故障位置为变量，构建关于正序助增系数的第一线性表达式；其中，所述故障位置为故障发生位置距配合线路首端的距离占配合线路全长的比例；

4、根据所述故障位置从配合线路中移动，由所述第一线性表达式得到所述正序助增系数的变化规律，并根据所述变化规律，建立所述故障位置的n个判断条件集；其中，n为正整数；

5、根据所述n个判断条件集，将故障位置的位置类别进行分类，并根据所述系数满足的判断条件集，得到所述故障位置在对应位置类别下的选取结果。

6、本发明采用以线路阻抗和节点阻抗矩阵为已知的系数，以故障位置为变量，能够推导出适用于各类复杂网络结构的正序助增系数的线性表达式，并进一步分析线性表达式中正序助增系数随着故障位置变化的变化规律，从而能够由果及因、以终为始地有依据地建立判断条件集，能够克服现有技术未针对环网及其嵌套结构进行准确性论证的难题，进而能够得到精度更高的故障位置选取方法，便于适用于严苛的正序助增系数的故障位置快速选取，从而提高故障位置选取的效率。

7、进一步，所述根据所述变化规律，建立所述故障位置的n个判断条件集，包括：

8、将当所述正序助增系数恒为定值时，建立所述故障位置在所述配合线路上任意位置的第一判断条件集；

9、当所述正序助增系数为递增变化时，在所述配合线路上首端位置的第二判断条件集；

10、当所述正序助增系数为递减变化时，在所述配合线路上末端位置的第三判断条件集。

11、本发明采用了针对不同变化规律，建立对应的判断条件集，只要所述系数满足判断条件集中对应的任一种情况，即可得到故障位置的选取结果，能够克服故障位置数量增加导致的严苛的正序助增系数计算效率下降的问题，从而能够提高故障位置选取的效率，能够适用于大规模配合线路中的故障位置选取，具有更高的实用性。

12、进一步，在所述建立所述故障位置的n个判断条件集之后，还包括：

13、分别将所述第一判断条件集与所述第二判断条件集和所述第三判断条件集合并，依次对第二判断条件集的简化和第三判断条件集的简化，对应得到第一简化条件集和第二简化条件集。

14、进一步，所述根据所述故障位置从配合线路中移动，由所述第一线性表达式得到所述正序助增系数的变化规律，包括：

15、将所述第一线性表达式以中间变量等效替代所述系数，得到简化后的第二线性表达式，并将所述故障位置从配合线路上首端位置移动到配合线路末端位置，根据所述第二线性表达式得到所述正序助增系数恒定不变、递增变化和递减变化的三种变化规律。

16、优选地，所述第二线性表达式可以表示为：

17、

18、

19、其中，kz.1表示正序助增系数；λ表示为故障位置的变量，取值范围为λ∈[0,1]；节点i、j和k表示待整定保护所在线路ij与配合线路jk的首末端节点；zij、zik表示整定线路ij和配合线路jk的线路阻抗，zjk、zjj、zkk、zik、zij为电网的节点阻抗矩阵的元素；t1、t2、t3和t4分别为对应的中间变量。

20、优选地，所述第一简化条件集可以表示为：

21、

22、其中，tλ.0为所述故障位置在配合线路上首端位置时的第一简化条件集，第一简化条件集中包括tλ.0-part1判据和tλ.0-part2判据。

23、优选地，所述第二简化条件集可以表示为：

24、

25、其中，tλ.1为所述故障位置在配合线路上末端位置时的第二简化条件集，第二简化条件集中包括tλ.1-part1判据、tλ.1-part2判据和tλ.1-part3判据。

26、优选地，所述第一判断条件集可以表示为：

27、

28、其中，caseany为所述故障位置在配合线路任意位置端时的第一判断条件集。

29、第二方面，本发明提供了一种故障位置选取系统，包括：正序助增系数模块、判断条件集模块和故障位置选取模块；其中，

30、所述正序助增系数模块，用于以待整定保护所在线路与配合线路的线路阻抗和节点阻抗矩阵为系数，以配合线路的故障位置为变量，构建关于正序助增系数的第一线性表达式；其中，所述故障位置为故障发生位置距配合线路首端的距离占配合线路全长的比例；

31、所述判断条件集模块，用于根据所述故障位置从配合线路中移动，由所述第一线性表达式得到所述正序助增系数的变化规律，并根据所述变化规律，建立所述故障位置的n个判断条件集；其中，n为正整数；

32、所述故障位置选取模块，用于根据所述n个判断条件集，将故障位置的位置类别进行分类，并根据所述系数满足的判断条件集，得到所述故障位置在对应位置类别下的选取结果。

33、第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如第一方面所述的故障位置选取方法。

技术特征：

1.一种故障位置选取方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的故障位置选取方法，其特征在于，所述根据所述变化规律，建立所述故障位置的n个判断条件集，包括：

3.如权利要求2所述的故障位置选取方法，其特征在于，在所述建立所述故障位置的n个判断条件集之后，还包括：

4.如权利要求1所述的故障位置选取方法，其特征在于，所述根据所述故障位置从配合线路中移动，由所述第一线性表达式得到所述正序助增系数的变化规律，包括：

5.如权利要求4所述的故障位置选取方法，其特征在于，所述第二线性表达式可以表示为：

6.如权利要求3所述的故障位置选取方法，其特征在于，所述第一简化条件集可以表示为：

7.如权利要求3所述的故障位置选取方法，其特征在于，所述第二简化条件集可以表示为：

8.如权利要求2所述的故障位置选取方法，其特征在于，所述第一判断条件集可以表示为：

9.一种故障位置选取系统，其特征在于，包括：正序助增系数模块、判断条件集模块和故障位置选取模块；其中，

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1-8任一项所述的故障位置选取方法。

技术总结
本发明公开了一种故障位置选取方法、系统及存储介质，包括：以待整定保护所在线路与配合线路的线路阻抗和节点阻抗矩阵为系数，以配合线路的故障位置为变量，构建关于正序助增系数的第一线性表达式；其中，所述故障位置为故障发生位置距配合线路首端的距离占配合线路全长的比例；据所述故障位置从配合线路中移动，由所述第一线性表达式得到所述正序助增系数的变化规律，并根据所述变化规律，建立所述故障位置的N个判断条件集；其中，N为正整数；根据所述N个判断条件集，将故障位置的位置类别进行分类，并根据所述系数满足的判断条件集，得到所述故障位置在对应位置类别下的选取结果；能够提高故障位置选取的效率和准确度。

技术研发人员：朱佳,王峰,李一泉,杨之翰,温涛,罗跃胜,焦邵麟,吴梓亮,朱晓华
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16