一種高壓混合輸電線路組合行波測距方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓混合輸電線路組合行 波測距方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代城市化建設(shè)的快速發(fā)展，可用土地資源日益緊張，而縱橫交錯的架空線 路占用了大量的可用空間，是阻礙城市化建設(shè)的主要因素之一。因而，用電纜網(wǎng)絡(luò)供電逐步 取代架空線網(wǎng)絡(luò)供電成為現(xiàn)代城市化建設(shè)的必然趨勢。與架空線相比，電纜線具有輸電容 量和可靠性高、應(yīng)用成本低、節(jié)省空間以及美化市容等優(yōu)點，在我國得到了廣泛應(yīng)用，在原 有架空線網(wǎng)絡(luò)供電的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展為電纜一架空線混合線路供電。然而由于電纜的運 行環(huán)境惡劣、制造工藝不完善等因素，常常造成電纜絕緣水平下降，造成電纜接地故障。同 樣，架空線也經(jīng)常由于絕緣子質(zhì)量不過關(guān)、惡劣的天氣以及人為外力的破壞等因素而發(fā)生 故障。
[0003] 當輸電線路發(fā)生故障時，精確定位故障點不僅能夠減輕人工巡線的負擔(dān)，而且又 能使線路快速恢復(fù)供電，減少停電引起的經(jīng)濟損失。隨著電纜一架空線混合輸電線路的廣 泛應(yīng)用，如何精確定位故障點意義重大。
[0004] 目前，國內(nèi)外專家學(xué)者已經(jīng)提出了多種故障測距方法，行波法由于不受過渡電阻、 故障類型以及線路分布參數(shù)沿走廊分布不均勻等因素的影響，在輸電線路故障測距中得到 廣泛的應(yīng)用。但由于故障行波在高壓電纜和架空線的連接點處會發(fā)生折、反射，使得行波傳 輸過程變得更加復(fù)雜。而且由于存在兩種不同參數(shù)的線路，行波在兩者中的傳播速度也不 一樣。因此，已經(jīng)提出的并且應(yīng)用于單一線路的行波法并不適用于高壓混合輸電線路測距。
[0005] 在高壓混合輸電線路故障測距中，普遍采用基于雙端原理的高壓混合輸電線路故 障測距方法，雖然目前行波測距裝置采用基于GPS技術(shù)的電力系統(tǒng)同步時鐘進行時間同 步，使其時鐘誤差始終不超過1yS，但該誤差將可能產(chǎn)生不超過150m的理論誤差，再加上 由于受到架空線線路弧垂以及電纜敷設(shè)路徑等因素的影響，使得給定的線路長度存在誤 差，從而實際中最終測距誤差可能會超過l〇〇〇m。
[0006] 針對此類問題，目前有關(guān)學(xué)者提出了高壓架空線-電纜混合線路組合行波故障測 距方法，首先，利用雙端原理根據(jù)混合線路故障初始行波到達兩端的時間差進行故障區(qū)段 的選擇，然后，用單端原理進行初步故障測距，最后，結(jié)合故障初始行波到達線路兩側(cè)的時 間差由單端原理給出準確結(jié)果。
[0007] 此方法消除了同步時鐘誤差以及線路給定長度誤差，但此方法在進行區(qū)段選擇后 需要假定第二次到達母線側(cè)的行波浪涌是故障點反射波還是電纜與架空線連接點的反射 波，根據(jù)假設(shè)情況進行兩次測距計算后，再通過所得結(jié)果推算出行波初始浪涌到達母線兩 側(cè)的時間差，從而與實測的時間差進行對比來確定測距結(jié)果，測距方法比較復(fù)雜，比較容易 出現(xiàn)第二次到達母線側(cè)波形誤判的情況，影響測距精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種高壓混合輸電線路組合行波測距方法， 消除了雙端測距原理由于兩端時間不能精確同步以及給定線路長度誤差對測距精度的影 響，不需要對第二次到達母線側(cè)的故障行波進行假設(shè)計算，降低了第二次到達母線側(cè)故障 行波出現(xiàn)誤判的幾率，提高了故障測距的準確性和可靠性。
[0009] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種高壓混合輸電線路組合行波測距方法，包括步驟：
[0011] 1)、求取整定值：八1'1、八1'2、八1'3;
【主權(quán)項】
1. 一種高壓混合輸電線路組合行波測距方法，其特征是，包括步驟： 1) 、求取整定值：Δ I0AT2^T3;
其中Lc表示電 纜輸電段的長度，\表示故障行波在電纜上的傳播速度，％表示故障行波在架空線上的傳 播速度，Lq表不架空線輸電段的長度； 2) 、采集故障行波由故障點第一次到達電纜母線側(cè)的時間tM1以及故障行波由故障點 第一次到達架空線母線側(cè)的時間t N1，并求取時間差值A(chǔ)t = tM1_tN1; 3) 、在高壓混合輸電線路上取五個點：1、隊？3』；其中1為電纜母線側(cè)』為架空線母 線側(cè)，P為電纜與架空線的連接點，A為電纜輸電段的中點，B為架空線輸電段的中點；這五 個點將整個高壓混合輸電線路分為四段； 4) 、判斷故障點發(fā)生在高壓混合輸電線路的位置以及第二次到達M端或者N端的波形 類型： 當At <八!\時，判定故障點位于電纜MA段且第二次到達M端的波形為故障點反射 波； 當AI\< At < ΛΤ^，判定故障點位于電纜AP段且第二次到達M端的波形為連接 點反射波； 當Λ Τ2< Λ t < Λ T 3時，判定故障點位于架空線PB段且第二次到達N端的波形為連 接點反射波； 當Λ T3< At時，判定故障點位于架空線BN段且第二次到達N端的波形為故障點反 射波； 5) 、計算故障點距離M端或者N端的距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓混合輸電線路組合行波測距方法，其特征是，所述 步驟5)中，當故障點F位于電纜MA段，故障點F到母線M端的距離： 其中tM2為故障行波由故障點第二次到達電纜母線側(cè)M端的時間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓混合輸電線路組合行波測距方法，其特 征是，所述步驟5)中，當故障點F位于電纜AP段，故障點F到母線M端的距離：
;其中U為故障行波由故障點第二次到達電纜母線側(cè)M端的時間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓混合輸電線路組合行波測距方法，其特征 是，所述步驟5)中，當故障點F位于架空線PB段，故障點F到母線N端的距離：
;其中tN2為故障行波由故障點第一次到達架空線母線側(cè)N端的時 間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓混合輸電線路組合行波測距方法，其特征是，所述 步驟5)中，當故障點F位于架空線BN段，故障點F到母線N端的距離： 其中tN2為故障行波由故障點第一次到達架空線母線側(cè)N端的時間。
【專利摘要】一種高壓混合輸電線路組合行波測距方法，它消除了雙端測距原理由于兩端時間不能精確同步以及給定線路長度誤差對測距精度的影響，提高了故障測距的準確性和可靠性。包括步驟：1)、求取整定值：ΔT1、ΔT2、ΔT3；2)、采集故障行波由故障點第一次到達電纜母線側(cè)的時間tM1以及故障行波由故障點第一次到達架空線母線側(cè)的時間tN1，并求取時間差值Δt＝tM1-tN1；3)、在高壓混合輸電線路上取五個點：M、N、P、A、B；這五個點將整個高壓混合輸電線路分為四段；4)、判斷故障點發(fā)生在高壓混合輸電線路的位置以及第二次到達M端或者N端的波形類型：5)、計算故障點距離M端或者N端的距離。
【IPC分類】G01R31-08
【公開號】CN104535896
【申請?zhí)枴緾N201510020969
【發(fā)明人】陳平, 梁鳳強
【申請人】山東理工大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月15日