基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法。本發(fā)明方法測量雙回線路兩端的非同名向零序電流，選取故障距離初始值xk和非同步角初始值δk，計算雅可比矩陣各元素大小，進(jìn)而計算故障距離修正量Δxk和非同步角修正量Δδk，判斷故障距離修正量Δxk和非同步角修正量Δδk同時小于整定門檻值ξ是否成立，若成立，則迭代計算結(jié)束；反之，則利用故障距離修正量Δxk對故障距離xk進(jìn)行修正，利用非同步角修正量Δδk對非同步角δk進(jìn)行修正，重新計算直至迭代條件滿足，迭代計算結(jié)束。本發(fā)明方法利用雅可比矩陣實現(xiàn)雙回線路雙端故障精確測距，測距精度不受雙回線路故障類型、過渡電阻、負(fù)荷電流和線間零序互感等因素的影響，具有很高的測距精度。
【專利說明】基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從測距所用電氣量來劃分，故障測距的方法可分為兩大類:單端測距和雙端測距。單端測距法僅利用輸電線路一端的電壓電流數(shù)據(jù)確定輸電線路故障位置的一種方法，由于無法獲取輸電線路對側(cè)電壓電流數(shù)據(jù)，可利用的有效數(shù)據(jù)少，其算法原理上不可避免受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式、負(fù)荷電流和過渡電阻影響嚴(yán)重，輸電線路單相高阻接地故障時，單端測距法的故障測距結(jié)果常常超出線路全長或無測距結(jié)果，無法適用于復(fù)雜電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境下的電網(wǎng)輸電線路精確故障定位。雙端故障測距法是利用輸電線路兩端電氣量確定輸電線路故障位置的方法，由于可利用有效數(shù)據(jù)多，故障測距精度比單端測距法測距精度高。
[0003]申請?zhí)枮?00710117748.X的發(fā)明專利“利用分布參數(shù)實現(xiàn)輸電線路雙端測距方法”采用分布參數(shù)建模，利用線路兩側(cè)正序電壓或負(fù)序電壓相等的條件計算故障距離。該方法考慮了分布電容電流的影響，有助于提高故障測距精度，但需要涉及復(fù)雜的指數(shù)運(yùn)算和求解雙曲函數(shù)的問題，微機(jī)代碼實現(xiàn)困難，無法將該算法應(yīng)用于微機(jī)程序中，實用性能不強(qiáng)。而且基于分布參數(shù)模型的輸電線路雙端故障測距方法還存在算法復(fù)雜，方程求解困難，計算量大，對應(yīng)某些迭代式的雙端故障測距算法而言，計算結(jié)果容易發(fā)散，導(dǎo)致故障測距失敗。
[0004]同桿并架雙回線路線間存在很強(qiáng)的零序互感，受線間零序互感的影響，雙端故障測距算法的測距精度存在較大誤差?，F(xiàn)有許多雙端故障測距算法是基于雙回線路雙端數(shù)據(jù)嚴(yán)格同步采樣實現(xiàn)，受光纖通訊延時和光信號在光纖中的傳輸速度受線路運(yùn)行環(huán)境影響，雙端故障測距算法測距精度受非同步采樣影響嚴(yán)重。若受雙回線路故障類型、過渡電阻、負(fù)荷電流和線間零序互感等因素的綜合影響，現(xiàn)有雙端故障測距算法常常超出線路全長或無測距結(jié)果，無法提供準(zhǔn)確的故障位置信息，導(dǎo)致故障巡線困難，不利于線路故障排除和線路供電恢復(fù)，不利于電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法，利用雙回線路雙端非同步采樣的非同名向零序電流實現(xiàn)雙回線路雙端故障測距，測距精度不受雙回線路故障類型、過渡電阻、負(fù)荷電流和線間零序互感等因素的影響，具有很聞的測距精度。
[0006]為完成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法，其特征在于，包括如下依序步驟:
[0008](I)保護(hù)裝置測量雙回線路在m側(cè)變電站保護(hù)安裝處的非同名向零序電流。和雙回線路在η側(cè)變電站保護(hù)安裝處的非同名向零序電流;
[0009]( 2 )保護(hù)裝置選取迭代次數(shù)k初始值為O ;
[0010](3)保護(hù)裝置選取故障距離X初始值為xk，非同步角δ初始值為δ,，計算故障距尚修正量Axk和非同步角修正量Δ 3k如下:
[0011]
【權(quán)利要求】
1.基于雅可比矩陣的雙回線路非同步采樣雙端故障測距方法，包括如下依序步驟: (1)保護(hù)裝置測量雙回線路在m側(cè)變電站保護(hù)安裝處的非同名向零序電流/,和雙回線路在η側(cè)變電站保護(hù)安裝處的非同名向零序電流; (2)保護(hù)裝置選取迭代次數(shù)k初始值為O; (3)保護(hù)裝置選取故障距離X初始值為xk，非同步角δ初始值為δ,，計算故障距離修正量Λ Xk和非同步角修正量Λ δ,如下:
【文檔編號】G01R31/08GK103760468SQ201410053675
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】林富洪 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司莆田供電公司
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