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专利号: 2010105793497
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于行波固有频率的输电网故障联网定位与测距方法,其步骤为:(1)预处理故障录波装置从输电网各个线路i(i∈[1,p],p为输电网线路总数)的左端测量点Mim和右端测量点Min采集得到故障电流行波信号送入主机,经滤波处理后进行相模变换,并根据被测故障类型,分别得到输电网线路i左端测量点Mim和右端测量点Min的故障电流行波模信号xim和xin;

(2)行波路径计算利用多分类频谱估计方法从线路i左端和右端的故障电流行波模信号xim和xin中分别提取出其固有频率主成分fim1和fin1;并据以计算出线路i左端和右端的行波路径长度Lim、Lin;

(3)故障定位与测距

根据线路i左端和右端的行波路径长度Lim、Lin与线路i的长度Li的比较结果,定位出故障所在的线路及其在该线路上的距离:若线路i=a左右两测量端均有故障电流行波信号输出,即线路两端均为有效测量点,且满足|Lam+Lan-La|<ε则说明故障发生在线路a,故障距测量点Mam的长度d=Lam,其中ε为不等式的阈值;

否则,故障发生在至少有一个测量端无故障电流行波信号输出,即至少有一个失效测量端的线路i=j上:情况一:仅有线路j的1个测量点失效,判定故障在该线路j上,故障距其有故障电流行波信号输出的测量点Mjm的长度d=Ljm或d=Lj-Ljn;

情况二:仅有线路j的2个测量点同时失效,判定故障发生在线路j,故障距左端测量点Mjm的长度d=Lj-L(j+1)m+L(j+1)(j<p)或d=L(j-1)n-L(j-1)(j=p);

情况三:线路j、线路i=k(j<k且j,k∈[1,p])两条线路各有1个测量点失效,若不等式(a)(b)(c)(d)中任一式成立,则故障发生在线路j,故障距测量点Mjm的长度d=Ljm或d=Lj-Ljn;

|Ljm+L(j+1)m-Lj-L(j+1)|<ε (a)|L(j+1)m-Ljn-L(j+1)|<ε (b)|L(j-1)n-Ljm-L(j-1)|<ε (c)|Ljn+L(j-1)n-Lj-L(j-1)|<ε (d)若不等式(e)(f)(g)(h)中任一式成立,则故障发生在线路k,故障距测量点Mkm的长度d=Lkm或d=Lk-Lkn。

|Lkm+L(k+1)m-Lk-L(k+1)|<ε (e)|L(k+1)m-Lkn-L(k+1)|<ε (f)|L(k-1)n-Lkm-L(k-1)|<ε (g)|Lkn+L(k-1)n-Lk-L(k-1)|<ε (h)

2.如权利要求1所述的一种基于行波固有频率的输电网故障定位与测距方法,其特征在于:所述步骤(2)中计算线路i左端和右端的行波路径长度Lim、Lin的具体做法是:A、根据被测的输电线系统模型计算得到线路i左端和右端的固有频率主成分fim1和fin1下的模波速矩阵: 和 其中 和

分别为故障电流行波主成分频率fim1和fin1下线路的模阻抗和模导纳;

根据模波速矩阵Vim和Vin求得模波速vim和vin:当故障类型为三相相间/接地短路或两相相间/接地短路时,模波速vim=Vimβ,vin=Vinβ,若故障类型为单相接地短路时,模波速vim=(Vim0+Vimα)/2,vin=(Vin0+Vinα)/2,其中Vim0、Vimα、Vimβ、Vin0、Vinα和Vinβ分别表示模波速波速矩阵Vim和Vin对角线上的第1、2、3行元素;

B、计算线路i左端和右端的固有频率主成分fim1和fin1分别对应的行波路径长度Lim=vim/2·fim1和Lin=vin/2·fin1。