一种基于单端电气量的改进式故障测距装置及其测距方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于单端电气量的改进式故障测距装置，包括监测单元，服务器，显示单元和通讯单元，所述监测单元为高压母线上的电压互感器PT和低压支线上的电流互感器PT，获取高压母线的电压信号和低压支线的电流信号；所述通讯单元将监测单元的监测参数发送至服务器；服务器通过接收监测参数，通过内置公式运算，得到故障位置参数；显示单元接收服务器得到的故障位置参数，显示故障位置参数并标注故障位置。本发明还公开了一种基于单端电气量的改进式故障测距装置的测距方法。本发明的评估模型简单，易于编程实现，并且不需要大量的数据处理过程，能快速判断故障距离。
【专利说明】一种基于单端电气量的改进式故障测距装置及其测距方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于输变电线路故障检测【技术领域】，特别涉及一种基于单端电气量的改进 式故障测距装置。本发明还涉及该测距装置的测距方法。
【背景技术】
[0002] 输电线路发生故障，准确地确定故障点的位置，及时进行修复，对减少停电带来的 经济损失和为寻找故障点造成的耗费都有重要意义。通过线路一端或两端实测电气量可以 确定故障距离，因此测距算法可分为单端和双端两类。对于单端测距的算法，和先提出利用 一端测量电压和电流的方法，它仅适用于单侧电源的线路。对于两侧电源，当过渡电阻受 到对侧助增电流的影响后，测距结果将产生较大误差。国外的学者提出形成迭代程序求解 故障距离的方法以及为考虑系统运行方式变化的影响，提出远端馈入补偿算法，需要存贮 故障前负荷电流采样值用以补偿对精度的影响，同时贮存电源阻抗典型值来补偿阻抗角的 变化，借助于系统模型，应用解二次方程的办法求解故障距离的方法。有学者提出在解微 分方程基础上利用测量电阻分量实现高阻接地短路的测距算法和为克服故障电流相位修 正法可能收敛至假根而遗失真根的缺陷。还有学者提出利用线路阻抗、测量端电流和电压 建立网孔方程在时域中求解的算法，它具有唯一解且不需事先存贮网络参数进行查询的特 点。葛耀中等利用故障产生的暂态行波实现A型故障测距，并在此基础上研制出新型测距 装置。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是，针对现有技术的不足，提出一种基于单端电气量的改进式故障 测距装置，其可准确地反映线路故障跳闸后，故障点离测距装置距离。本发明的另一个目的 是提供一种基于单端电气量的改进式故障测距装置的测距方法。
[0004] 本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
[0005] 一种基于单端电气量的改进式故障测距装置，包括监测单元，服务器，显示单元和 通讯单元，其特征在于，
[0006] 所述监测单元为高压母线上的电压互感器PT和低压支线上的电流互感器PT，获 取高压母线的电压信号和低压支线的电流信号；
[0007] 所述通讯单元将监测单元的监测参数发送至服务器；
[0008] 服务器通过接收监测参数，通过内置公式
【权利要求】
1. 一种基于单端电气量的改进式故障测距装置，包括监测单元，服务器，显示单元和通 讯单元，其特征在于， 所述监测单元为高压母线上的电压互感器PT和低压支线上的电流互感器PT，获取高 压母线的电压信号和低压支线的电流信号； 所述通讯单元将监测单元的监测参数发送至服务器； 服务器通过接收监测参数，通过内置公式
运算，得到故障位 置参数； 显示单元接收服务器得到的故障位置参数，显示故障位置参数并标注故障位置。
2. -种基于单端电气量的改进式故障测距装置的测距方法，其步骤包括： (1) 建立分布参数模型；设m端为测量端，则：
&为m端测量得到的电压；为m端测量得到的电流；Z为线路单位长度的阻抗；DmF 为m端到故障点F的距离；/,,为故障点的短路电流；馬为故障点的过渡电阻； (2) 状态分解：根据叠加原理，把模型分解为正常状态和故障附加状态的叠加；故障点 与m端电流的故障分量之间存在以下关系：
L为m端的故障分量电流；丨^为m端的负荷电流；CM为m端的电流分布系数，且有：
队为线路总长度； (3) 求测距结果DmF:结合步骤（1)和步骤（2)的方程，得：
3. 如权利要求2所述基于单端电气量的改进式故障测距装置的测距方法，其特征在 于，步骤（3)中，简化测距方法，可取CM为实数，于是便得到如下的测距算法：
4. 如权利要求3所述基于单端电气量的改进式故障测距装置的测距方法，其特征在 于，步骤（3)中，利用式（6)进行迭代便可以求出精确距离，DmF(1)导入式3中计算CM(2)值， 再根据CM(2)值导入式6中得到
【文档编号】G01R31/08GK104483593SQ201410736328
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】舒恋, 尹慧阳, 宋崇锋, 谢金泉, 廖文, 刘凯杰, 曾庆汇, 汤伟中, 蔡礼 申请人:国家电网公司, 国网江西省电力公司南昌供电分公司