专利名称：用于智能电网输电线路的故障测距方法和故障测距模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于智能电网输电线路的故障测距方法。
背景技术：
目前智能电网变电站分为过程层、间隔层及站控层，一次系统各间隔的电压、电流二次采样值通过过程层网络传输至客户端，传输规约为IEC61850-9-2SV报文协议。任何线路保护装置除本间隔电流采样值外还能够获取其他间隔的电流采样值及母线电压采样值。输电线路保护越来越多地采用基于光纤通道的纵联差动保护或纵联距离保护，输电线路任一端保护装置均能够实时获取线路对侧的电压、电流采样值。目前随着土地资源越来越稀缺，输电走廊更多地同杆并架双回输电线路，当输电线路上发生接地故障时受双回线的零序互感影响，很难准确计算出故障点具体位置。另外当发生双回线跨线故障时，受目前故障测距原理所限也很难计算出准确的故障点位置。

发明内容
本发明的目的是提供一种用于智能电网输电线路的故障测距方法和故障测距模块，用以解决目前故障测距原理所限也很难计算出准确的故障点位置的问题。为实现上述目的，本发明的方案包括:
一种用于智能电网输电线路的故障测距方法，步骤如下:I)对于输电线路两侧的保护，任一侧的保护动作跳闸之后，采集两侧的电压和电流；记其中一侧保护与故障点距离为L，该侧为本侧，另一侧为对侧，线路长度为Lsrt ；2)分别计算两侧的电压采样值和合成电流采样值，每侧的电压采样值取该侧母线PT电压采样值，每侧合成电流采样值为该侧的本线路与相邻线路的电流瞬时值之和；3)利用步骤2)得到的两侧的电压采样值和合成电流采样值，计算本侧电压向量值 ηι、电流向量值im，对侧的电压向量值IX、电流向量值 η，代入故障点电压模值计算方程
权利要求
1.一种用于智能电网输电线路的故障测距方法，其特征在于，步骤如下: 1)对于输电线路两侧的保护，任一侧的保护动作跳闸之后，采集两侧的电压和电流；记其中一侧保护与故障点距离为L，该侧为本侧，另一侧为对侧，线路长度为Lsrt ； 2)分别计算两侧的电压采样值和合成电流采样值，每侧的电压采样值取该侧母线PT电压采样值，每侧合成电流采样值为该侧的本线路与相邻线路的电流瞬时值之和； 3)利用步骤2)得到的两侧的电压采样值和合成电流采样值，计算本侧电压向量值Um、电流向量值i, *对侧的电压向量值次、电流向量值i 代入故障点电压模值计算方程Kr I = Iun1-1in^ 2 X Li|Λ丨|Λ t./τ τχ|方程中和为一侧电压和电流向量值，和为另一侧电压Unf = Un-1n>cZxCLcl-L) IΛ II* Iχτι和电流向量值。 为线路正序阻抗；令IufflfI与|Umf|相等，解算故障点距离本侧保护的长度L0
2.根据权利要求1所述的故障测距方法，其特征在于，任一侧的保护动作跳闸之后，两侧均开始进行测距；对于其中一侧，首先计算本侧的电压采样值和合成电流采样值，然后将得到的本侧的电压采样值和合成电流采样值传输至线路对侧，并且接收对侧的电压采样值和合成电流采样值。
3.根据权利要求1或2所述的故障测距方法，其特征在于，所述合成电流采样值记为ia> ib> ic:ia=iai+ia2 ib=ibi+ib2 ial、iM、Li 分别为本线路 A 相、B 相、C 相电流瞬时采样值，ia2、ib2、ic2分别为相邻线路A相、B相、C相电流瞬时采样值。
4.根据权利要求1或2所述的故障测距方法，其特征在于，当线路发生不对称故障时，Um^Pim ’ 和1 为负序电压工频向量和负序电流工频向量;当线路发生对称故障时,!^和 β UJPinS正序电压变化量向量和电流为正序电流变化量向量。
5.根据权利要求1或2所述的故障测距方法，其特征在于，步骤I)中，所述任一侧的保护动作跳闸之后是故障发生后20ms后并且任一侧保护装置发出跳闸命令时。
6.实施如权利要求1所述故障测距方法的故障测距模块，其特征在于，包括: 采集单元:对于输电线路两侧的保护，任一侧的保护动作跳闸之后对故障两侧的电压和电流进行采集；记其中一侧保护与故障点距离为L，该侧为本侧，另一侧为对侧，线路长度为Lset ；转换单元:分别计算两侧的电压采样值和合成电流采样值，每侧的电压采样值取该侧母线PT电压采样值，每侧合成电流采样值为该侧的本线路与相邻线路的电流瞬时值之和；解算单元:利用两侧的电压采样值和合成电流采样值，计算本侧电压向量值Ijnt、电流向量值im，对侧的电压向量值11 、电流向量值in，代入故障点电压模值计算方程IuinfI=Iu111^illlXZKLl■f - rT 方程中和为一侧电压和电流向量值，和为另一侧电压U A = U —I xZx(L -DI -T i., 备 '* Iw m xmkjTI An和电流向量值。 为线路正序阻抗;令IufflfI与|umf|相等，解算故障点距离本侧保护的长度L0
7.根据权利要求6所述的故障测距模块，其特征在于，所述采集单元还包括通讯接口，用于发送故障两侧中其中一侧的电压米样值和合成电流米样值，接收另一侧的电压米样值和合成电流采样值。
8.根据权利要求6或7所述的故障测距模块，其特征在于，所述合成电流采样值记为ia> ib> ic:ia=iai+ia2 ib=ibi+ib2 ic=ici+ic2 ial、iM、Li 分别为本线路 A 相、B 相、C 相电流瞬时采样值，ia2、ib2、ic2分别为相邻线路A相、B相、C相电流瞬时采样值。
9.根据权利要求6或7所述的故障测距模块，其特征在于，当线路发生不对称故障时，， Β和in为负序电压工频向量和负序电流工频向量；当线路发生对称故障时，(Jjuim，CJjpinS正序电压变化量向量和电流为正序电流变化量向量。
10.根据权利要求6或7所述的故障测距模块，其特征在于，采集单元中，所述任一侧的保护动作跳闸之后 是故障发生后20ms后并且任一侧保护装置发出跳闸命令时。
全文摘要
本发明涉及一种用于智能电网输电线路的故障测距方法和故障测距模块，将双回线路视为单回线路进行测距，双回线上任何故障其测距均采用双回线路的电流采样值和母线电压采样值进行测距计算。本发明中故障点电压推导方程采用负序模量和变化量正序模量，能够有效地消除输电线路零序回路参数不准确对测距精度的影响。
文档编号G01R31/08GK103076541SQ20121058659
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者余锐, 王伟, 王利平, 朱小红, 陈愚, 倪传坤, 马仪成, 樊占峰, 李宝伟 申请人:四川电力调度控制中心, 许继集团有限公司, 许继电气股份有限公司, 山西省电力公司