故障测距方法、装置、设备以及存储介质与流程

本技术涉及输电线路差动保护，尤其涉及一种故障测距方法、装置、设备以及存储介质。

背景技术：

1、故障测距纵联差动保护是输电线路的主保护。差动保护快速切除故障后，保护装置要能精确地确定故障发生的位置，为故障的快速恢复提供信息。故障测距技术即是实现这项功能的技术。

2、差动保护中多采用基于双端电压、双端电流及线路阻抗的双端测距技术。与单端测距相比，双端测距有明显的的优势：精度高；不受故障电阻影响，适应各种故障类型。

3、差动保护是比较线路各侧的电流差异并触发的保护，故障测距是根据线路各侧的电压电流线路的阻抗特性，来定位故障。前者仅需要各侧电流量，后者还需要各侧的电压量和阻抗值。差动保护和故障测距共用一个通信通道共用一封报文传送各侧信息。

4、双端测距通过故障类型选择故障测距和测距的序分量，以提高测距精度。即相间故障和三相故障时采用正序网络进行计算，而单相接地故障，采用零序网络。在pt断线或ct断线时无法计算电压或电流的序分量，测距将无法进行。

5、如果故障发生时，差动保护范围内有pt断线，ct断线的支路，保护装置无法进行故障测距，增加了快速故障恢复的难度。

6、基于此问题，本发明专利对现有的故障测距技术进行了改进，提出了一种在异常工况下双端测距的故障双端测距的方法。本方案由此产生。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种故障测距方法、装置、设备以及存储介质，旨在解决当线路存在pt断线或者ct断线时，无法进行故障测距的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提供一种故障测距方法，包括：

3、获取线路阻抗、线路已知电路参数以及线路未知电路参数；其中，所述线路已知电路参数为线路实时电压和所述线路实时电流中的一者，所述线路未知电路参数为线路实时电压和所述线路实时电流中的另一者；

4、基于所述线路阻抗、线路已知电路参数和线路未知电路参数，构建线路的两端电压方程，所述两端电压方程包括线路一侧的第一电压方程式以及线路另一侧的第二电压方程式；

5、求解所述两端电压方程，得到故障距离。

6、可选地，所述基于所述线路阻抗、线路已知电路参数和线路未知电路参数，构建线路的两端电压方程，包括：

7、若所述线路已知电路参数为线路实时电流，线路未知电路参数为线路实时电压，则构建所述两端电压方程式；

8、其中，所述第一电压方程式为：um＝im(1-k)zl+if×rf，所述第二电压方程式为：un＝inkzl+if×rf，

9、其中，um表示线路一侧电压，un表示线路另一侧电压，im表示线路一侧电流，in表示线路另一侧电流，zl表示线路阻抗，k为归一化的故障距离，0＜k＜1，if为故障点处电流，rf表示接地过度电阻；

10、将所述第一电压方程式的第一实部项和第一虚部项分别与所述第二电压方程式的第二实部项和第二虚部项相等，获得4个方程式，得到参数方程组；

11、参数方程组为：

12、其中，re(um)为第一电压方程式的第一实部项，im(um)为第一电压方程式的第一虚部项，re(un)为第二电压方程式的第二实部项，im(un)为第二电压方程式的第二虚部项；

13、求解所述参数方程组，得到所述故障距离。

14、可选地，所述基于所述线路阻抗、线路已知电路参数和线路未知电路参数，构建线路的两端电压方程，包括：

15、若所述线路已知电路参数为线路实时电压，线路未知电路参数为线路实时电流，则构建所述两端电压方程式；

16、其中，所述第一电压方程式为：um＝im(1-k)zl+uf，所述第二电压方程式为：un＝inkzl+uf，

17、其中，um表示线路一侧电压，un表示线路另一侧电压，im表示线路一侧电流，in表示线路另一侧电流，zl表示线路阻抗，k为归一化的故障距离，0＜k＜1，uf为故障点处电压。

18、可选地，所述求解所述两端电压方程式，得到所述故障距离，包括：

19、计算线路一侧的第一电压序分量、线路另一侧的第二电压序分量，以及线路另一侧的第一电流序分量；

20、将第一电流序分量、第二电压序分量以及线路参数，带入所述第二电压方程式，得到故障点处的第三电压序分量；其中，所述线路参数基于归一化的故障距离计算得到；

21、将所述第三电压序分量、第一序分量以及线路参数，带入第一所述电压方程式，得到线路一侧的第二电流序分量；

22、基于所述第二电流序分量，计算各相电流；

23、若所述各相电流与非断线的测量电流之间的误差小于预设阈值，则输出所述故障距离。

24、可选地，当所述线路的故障类型为pt断线时，线路已知电路参数为所述线路实时电流，线路未知电路参数为所述线路实时电压。

25、可选地，当所述线路的故障类型为ct断线时，线路已知电路参数为所述线路实时电压，线路未知电路参数为所述线路实时电流。

26、可选地，所述获取线路阻抗、线路已知电路参数以及线路未知电路参数，包括：

27、在差动保护动作后，获取获取线路阻抗、线路已知电路参数以及线路未知电路参数。

28、第二方面，本技术提供一种故障测距装置，故障测距装置包括：

29、获取模块，用于获取线路阻抗、线路已知电路参数以及线路未知电路参数；其中，所述线路已知电路参数为线路实时电压和所述线路实时电流中的一者，所述线路未知电路参数为线路实时电压和所述线路实时电流中的另一者；

30、构建模块，用于基于所述线路阻抗、线路已知电路参数和线路未知电路参数，构建线路的两端电压方程，所述两端电压方程包括线路一侧的第一电压方程式以及线路另一侧的第二电压方程式；

31、求解模块，用于求解所述两端电压方程，得到故障距离。

32、第三方面，本技术提供一种故障测距设备，包括：处理器，存储器以及存储在所述存储器中的故障测距程序，所述故障测距程序被所述处理器运行时实现如上任一项所述故障测距方法的步骤。

33、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有故障测距程序，所述故障测距程序被处理器执行时实现如上任一项所述的故障测距方法。

34、本技术实施例提出的一种故障测距方法，该方法包括：获取线路阻抗、线路已知电路参数以及线路未知电路参数；其中，所述线路已知电路参数为线路实时电压和所述线路实时电流中的一者，所述线路未知电路参数为线路实时电压和所述线路实时电流中的另一者；基于所述线路阻抗、线路已知电路参数和线路未知电路参数，构建线路的两端电压方程，所述两端电压方程包括线路一侧的第一电压方程式以及线路另一侧的第二电压方程式；求解所述两端电压方程，得到故障距离。

35、相较于相关技术中，当存在pt断线或者ct断线，无法计算电压或者电流的序分量的技术问题，本技术基于线路阻抗、线路已知电路参数和线路未知电路参数，构建线路的两端电压方程，通过求解两端电压方程式，获得故障距离，可以在pt断线或者ct断线时，快速对故障进行定位，从而减小了故障恢复的难度。