一种线路故障分区的识别方法
【专利摘要】本发明提供了一种线路故障分区的识别方法，该方法包括以下步骤：I、获取线路两端的电压相量和电流相量；II、确定正序电压和正序电流，进入步骤III或步骤IV；III、确定正序有功功率和正序无功功率，确定故障点；IV、确定保护安装处的正序电压和正序电流的夹角，确定故障点。该方法原理简单，判别准确，能够同时适应正常运行、过负荷以及系统故障等工况，既可以用于实时系统分析，又可以为距离保护的故障判断提供辅助信息等，用途广泛。
【专利说明】一种线路故障分区的识别方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力系统继电保护领域的方法，具体讲涉及一种线路故障分区的 识别方法。

【背景技术】
[0002] 高压线路上广泛使用的距离保护在，在制定距离保护动作判据时一般并不考虑负 荷送受关系和故障点位置，线路两端同类型保护采用相同的判据和定值；然而，负荷的送受 关系以及故障点位置会直接影响距离保护测量阻抗的数值，进而影响保护判断故障的准确 度。这一问题在距离三段区分过负荷与故障时表现的尤为突出，不考虑送受关系的保护判 据难以兼顾对过负荷的可靠性和对高阻故障的灵敏性，容易在过负荷下发生误动，同时对 过渡电阻反应能力又有所不足。
[0003] 根据送受关系和故障点位置，故障区域可分为四类：送端正方向故障、送端反方向 故障、受端正方向故障和受端反方向故障。对于送端与受端，目前通常利用线路两侧功角进 行区分，功角超前的一端为送端，功角滞后的一端为受端，但该方法仅适用于系统正常运行 期间。对于正向和反向，可以用方向继电器进行测量，但方向继电器并不能反应送受关系。
[0004] 因此，需要提供一种适应于故障状态，能直接识别系统送受端及故障正反向关系 的分析方法。


【发明内容】

[0005] 为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种线路故障分区的识别方法。
[0006] 实现上述目的所采用的解决方案为：
[0007] -种线路故障分区的识别方法，其改进之处在于：所述方法包括以下步骤：
[0008]I、获取线路两端的电压相量和电流相量；
[0009] II、确定正序电压和正序电流，进入步骤III或步骤IV;
[0010]III、确定正序有功功率和正序无功功率，确定故障点；
[0011]IV、确定保护安装处的正序电压和正序电流的夹角，确定故障点。
[0012] 进一步的，所述步骤II中，运用对称分类法提取所述正序电压和所述正序电流。
[0013] 进一步的，所述步骤III中，根据所述正序电压和所述正序电流确定所述正序有 功功率和所述正序无功功率。
[0014] 进一步的，所述步骤III中，根据功率判据确定所述输电线路的故障区域，根据故 障区域确定故障点。
[0015] 进一步的，所述根据功率判据确定所述输电线路的故障区域的判断方法如下：
[0016] 若所述正序有功功率和所述正序无功功率均大于零，判断为送端正向故障；
[0017] 若所述正序有功功率大于零且所述正序无功功率小于零，判断为送端反向故障；
[0018] 若所述正序有功功率小于零且所述正序无功功率大于零，判断为受端正向故障；
[0019] 若所述正序有功功率和所述正序无功功率均小于零，判断为受端反向故障。
[0020] 进一步的，所述步骤IV中，获取所述保护安装处的正序电压和正序电流，确定所 述夹角。
[0021]进一步的，所述步骤IV中，根据所述保护安装处的正序电压和正序电流的夹角确 定故障点。
[0022] 进一步的，所述根据所述保护安装处的正序电压和正序电流的夹角确定故障点的 判据如下式：

【权利要求】
1. 一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1. 获取线路两端的电压相量和电流相量； II、 确定正序电压和正序电流，进入步骤III或步骤IV ; III、 确定正序有功功率和正序无功功率，确定故障点； IV、 确定保护安装处的正序电压和正序电流的夹角，确定故障点。
2. 如权利要求1所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：所述步骤II中， 运用对称分类法提取所述正序电压和所述正序电流。
3. 如权利要求1所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：所述步骤III中， 根据所述正序电压和所述正序电流确定所述正序有功功率和所述正序无功功率。
4. 如权利要求1所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：所述步骤III中， 根据功率判据确定所述输电线路的故障区域，根据故障区域确定故障点。
5. 如权利要求4所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：所述根据功率判 据确定所述输电线路的故障区域的判断方法如下： 若所述正序有功功率和所述正序无功功率均大于零，判断为送端正向故障； 若所述正序有功功率大于零且所述正序无功功率小于零，判断为送端反向故障； 若所述正序有功功率小于零且所述正序无功功率大于零，判断为受端正向故障； 若所述正序有功功率和所述正序无功功率均小于零，判断为受端反向故障。
6. 如权利要求1所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：所述步骤IV中， 获取所述保护安装处的正序电压和正序电流，确定所述夹角。
7. 如权利要求1所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：所述步骤IV中， 根据所述保护安装处的正序电压和正序电流的夹角确定故障点。
8. 如权利要求7所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：所述根据所述保 护安装处的正序电压和正序电流的夹角确定故障点的判据如下式：
其中，仍为所述安装处的正序电压和正序电流的夹角。
9. 如权利要求7或8所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：若为所述送 端正向故障，则所述保护装置位于送端，确定所述故障点位于保护装置的正方向，保护安装 侧母线指向线路为所述正方向。
10. 如权利要求7或8所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：若为所述送 端反向故障，则所述保护装置位于送端，确定所述故障点位于所述保护装置的反方向，保护 安装侧线路指向母线为所述反方向。
11. 如权利要求7或8所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：若为所述受 端正向故障，则所述保护装置位于受端，确定所述故障点位于所述保护装置的正方向，保护 安装侧母线指向线路为所述正方向。
12. 如权利要求7或8所述的一种线路故障分区的识别方法，其特征在于：若为所述受 端反向故障，则所述保护装置位于受端，确定所述故障点位于所述保护装置的反方向，保护 安装侧线路指向母线为所述反方向。
【文档编号】G01R31/08GK104330696SQ201410545502
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】周泽昕, 柳焕章, 王德林, 王兴国, 韩鹏飞, 李会新, 姜宪国 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 华中电网有限公司