一种同杆双回线四侧模拟量同步方法与流程

本发明属于故障测量技术领域，特别涉及一种同杆双回线四侧模拟量同步方法。

背景技术：

一直以来，故障测距始终是电力工程界的研究热点。国内外众多学者针对输电线路的故障测距技术已开展了大量的研究工作，并取得一定成果。在传统的故障测距原理中，单端法和双端法在计算故障距离时均需采用线路基本参数，即线路单位长度阻抗、单位长度导纳，通常将其作为已知量进行求解。对于参数变化影响测距的问题，国内外学者的研究甚少。仅有基于线路基本模型将故障距离、线路参数、非同步角作为未知量，构造非线性最优数学模型，通过采用最小二乘法、牛顿拉弗逊迭代法、信赖域迭代搜索法、参数修正法等求解非线性最优问题来实现测距。这些方法都需要迭代搜索求解非线性方程，初值和收敛性问题不可避免，并未从原理上解决线路参数未知的影响。国外有学者提出了构造一元二次方程的测距方法，消去了线路参数，在原理上克服了参数变化对测距的影响，但是一元二次方程有两个解，存在伪根判别问题。至今，无伪根、无需迭代求解、能消去线路参数的测距原理研究在国内外仍然为空白。因此，可研究通过基本数理方法构造出无需迭代求解、无伪根问题的简易测距方程来实现故障距离测量，该测距方法能够从原理上克服线路参数变化影响，为线路参数未知的故障测距技术提供理论基础。

线路参数未知的同杆双回线路测距原理中，每回线路的线路保护装置均需要获取两回线路四侧的模拟量信息，且同杆双回线路四侧模拟量信息需要取故障同时刻来进行测距计算，即每回每侧线路保护装置需要与另外三侧线路保护装置完成同步。在现有的保护配置原则下，光纤差动保护通过光纤纵向通道能够与本线的对侧线路保护装置完成同步，但是不能够获取另外一回线路的任何信息，所以为了将该测距原理应用到线路保护装置中并进行工程推广，目前的线路保护需要具备与相邻的线路保护装置交互信息的功能。

技术实现要素：

本发明在线路保护装置的cpu插件上增加了一个横向通道，同一侧的双回线路保护装置通过横向通道来交互信息，线路保护装置通过纵向通道与横向通道获取四侧模拟量来完成精确故障测距。

本发明具体为一种同杆双回线四侧模拟量同步方法，所述同杆双回线四侧模拟量同步方法具体包括如下步骤：

步骤(1)、基于线路保护装置，在cpu插件上增加一个横向通道，使得同一侧的双回线路保护装置通过横向通道来交互信息；

步骤(2)、同杆双回线路不改变保护配置原则，仍然按照间隔来配置线路保护，即同杆的每回线路单独配置完整独立的线路保护装置，线路保护均配置有主保护、后备保护及测距功能，两回线的线路保护装置在二次回路上没有任何联系，但是线路保护除了通过纵向光纤通道与对侧线路保护交互信息完成主保护功能外，还需要通过横向通道与邻线的线路保护交互信息来完成测距功能；

步骤(3)、确定纵向通道的传输方式，若为专用光纤传输方式，进入步骤(4)；若为复用通道传输方式，进入步骤(5)；

步骤(4)、横向通道传输本侧本回线路的模拟量信息，纵向通道传输对侧双回线路的模拟量信息；

步骤(5)、横向通道传输本侧双回线路的模拟量信息，纵向通道传输对侧本回线路的模拟量信息；

步骤(6)、当线路正常运行时候，横向通道或纵向通道由于各方面的因素发生通道异常时，保护装置通过判别两个通道的状态自适应切换通道回路以完成四侧模拟量的同步获取；

步骤(7)、线路保护装置通过纵向通道与横向通道同步获取四侧模拟量来完成精确故障测距。

所述步骤(6)具体包括以下内容：

当m侧两回线路保护之间的横向通道发生中断后，对于n侧保护来说，横向通道传输本回线路本对侧的模拟量信息，纵向通道则需要传输接收的邻线两侧和本线本侧的模拟量信息来保证m侧能够获取四侧信息量；

当n侧两回线路保护之间的横向通道发生中断后，对于m侧保护来说，横向通道传输本回线路本对侧的模拟量信息，纵向通道则需要传输接收的邻线两侧和本线本侧的模拟量信息来保证n侧能够获取四侧信息量；

当ⅰ线保护的纵向通道发生中断后，对于ⅱ线来说，纵向通道传输本回线路本对侧的模拟量信息，横向通道则需要传输接收的邻线两侧和本线本侧的模拟量信息来保证ⅰ线能够获取四侧信息量；

当ⅱ线保护的纵向通道发生中断后，对于ⅰ线来说，纵向通道传输本回线路本对侧的模拟量信息，横向通道则需要传输接收的邻线两侧和本线本侧的模拟量信息来保证ⅱ线能够获取四侧信息量。

附图说明

图1为本发明同杆双回线按照间隔配置保护的继电保护方案。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种同杆双回线四侧模拟量同步方法的具体实施方式做详细阐述。

当双回线路均正常运行时，同杆双回线路精确测距需要每回线路的线路保护装置均获取两回线路四侧的模拟量信息，而且同杆双回线路四侧模拟量信息需要取同一时刻的故障量来进行测距计算，即每回每侧线路保护装置需要与另外三侧线路保护装置完成同步，线路保护装置需要根据横向通道与纵向通道的具体情况以决策横向通道与纵向通道传输的信息。

每回线路的线路保护装置均需要获取两回线路四侧的模拟量信息，且同杆双回线路四侧模拟量信息需要取故障同时刻来进行测距计算，即每回每侧线路保护装置需要与另外三侧线路保护装置完成同步。在现有的保护配置原则下，光纤差动保护通过光纤纵向通道能够与本线的对侧线路保护装置完成同步，即现有的同杆双回线路仅能够交互本线路的信息，但是不能够获取另外一回线路的任何信息，所以为了将该测距原理应用到线路保护装置中并进行工程推广，目前的线路保护需要具备与相邻的线路保护装置交互信息的功能，在线路保护装置的cpu插件上增加了一个横向通道，同一侧的双回线路保护装置通过横向通道来交互信息，线路保护装置通过纵向通道与横向通道获取四侧模拟量来完成精确故障测距。

由于有横向通道与纵向通道共两路通道来将另外三侧线路保护装置的信息送达，对于纵向通道来说，如果采用的是专用光纤方式，传输延时跟线路长度有关系，如果采用的是复用通道方式，跟通道路由有关系，所以通道延时在现场工程中存在不确定性；横向通道的传输距离为同一站内的两台线路保护装置的距离，对于光速来说，传输延时可以忽略不计。

本发明同杆双回线四侧模拟量同步方法具体包括如下步骤：

步骤(1)、基于线路保护装置，在cpu插件上增加一个横向通道，使得同一侧的双回线路保护装置通过横向通道来交互信息；

步骤(2)、如图1所示，同杆双回线路不改变保护配置原则，仍然按照间隔来配置线路保护，即同杆的每回线路单独配置完整独立的线路保护装置，线路保护均配置有主保护、后备保护及测距功能，两回线的线路保护装置在二次回路上没有任何联系，但是线路保护除了通过纵向光纤通道与对侧线路保护交互信息完成主保护功能外，还需要通过横向通道与邻线的线路保护交互信息来完成测距功能；

步骤(3)、确定纵向通道的传输方式，若为专用光纤传输方式，进入步骤(4)；若为复用通道传输方式，进入步骤(5)；

步骤(4)、横向通道传输本侧本回线路的模拟量信息，纵向通道传输对侧双回线路的模拟量信息；

步骤(5)、横向通道传输本侧双回线路的模拟量信息，纵向通道传输对侧本回线路的模拟量信息；

步骤(6)、当线路正常运行时候，横向通道或纵向通道由于各方面的因素发生通道异常时，保护装置通过判别两个通道的状态自适应切换通道回路以完成四侧模拟量的同步获取；

步骤(7)、线路保护装置通过纵向通道与横向通道同步获取四侧模拟量来完成精确故障测距。

所述步骤(6)具体包括以下内容：

当m侧两回线路保护之间的横向通道发生中断后，对于n侧保护来说，横向通道传输本回线路本对侧的模拟量信息，纵向通道则需要传输接收的邻线两侧和本线本侧的模拟量信息来保证m侧能够获取四侧信息量；

当n侧两回线路保护之间的横向通道发生中断后，对于m侧保护来说，横向通道传输本回线路本对侧的模拟量信息，纵向通道则需要传输接收的邻线两侧和本线本侧的模拟量信息来保证n侧能够获取四侧信息量；

当ⅰ线保护的纵向通道发生中断后，对于ⅱ线来说，纵向通道传输本回线路本对侧的模拟量信息，横向通道则需要传输接收的邻线两侧和本线本侧的模拟量信息来保证ⅰ线能够获取四侧信息量；

当ⅱ线保护的纵向通道发生中断后，对于ⅰ线来说，纵向通道传输本回线路本对侧的模拟量信息，横向通道则需要传输接收的邻线两侧和本线本侧的模拟量信息来保证ⅱ线能够获取四侧信息量。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。