一种适用于多端线路的故障支路定位方法及系统与流程

1.本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种适用于多端线路的故障支路定位方法及系统。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展，电力需求量逐渐增大，需要建设新的变电站以满足电力供应。出于经济性的考虑，就出现了三端输电线路或称t接输电线路，t接输电线路可配置三端差动保护。目前中高压线路还有四端及以上线路接线，线路端数越多，拓扑结构越复杂，传统的故障定位方法已经无法继续适用，在这种情况下，定位故障所在支路，可大幅减少线路检修工作量。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于多端线路的故障支路定位方法及系统，定位故障所在支路。
4.为达到上述目的，本发明提供了一种适用于多端线路的故障支路定位方法，包括：
5.(1)获取各个线路分支的电压、电流，计算各个分支对应的t节点正常状态下的工作电压和故障分量补偿电压
6.(2)如果某一分支满足则该线路分支为故障所在分支，否则进入步骤(3)；
7.(3)如果某一分支满足则故障点在该支路对应t接点的t接点近端，否则进入步骤(4)；
8.(4)对线路分支的拓扑结构进行优化，对两个边缘线路分支连接的t接点蜕化为一个虚拟分支；返回步骤(2)。
9.进一步地，工作电压为：
10.故障分量补偿电压为：
11.其中分别为t节点对应任一支路末端的电压和电流，z
t
为对应支路到t接点的阻抗；分别为对应支路末端的故障前后电压、电流的变化量。
12.进一步地，步骤(4)中对两个边缘线路分支连接的t接点蜕化为一个虚拟分支后，
该虚拟分支的支路末端电压和故障前后电压变化量分别为和
[0013][0014][0015]
其中和分别为该t接点连接的两条分支计算的该t接点的正常工作电压，和分别为该t接点连接的两条线路分支计算的该t接点的故障电压分量；
[0016]
该虚拟分支的支路末端电流和故障前后电流变化量分别为和
[0017][0018][0019]
其中，和分别为该t接点连接的两条分支对应的分支电流，和分别为该t接点连接的两条分支对应的分支电流变化量。
[0020]
进一步地，如果判定某一虚拟分支为故障所在分支，则故障点位于虚拟分支蜕化前的两个边缘线路分支连接的t接点与蜕化后虚拟分支对应的t接点之间。
[0021]
进一步地，边缘线路分支为该分支连接的t接点上有另一条分支。
[0022]
另一方面提供一种适用于多端线路的故障支路定位系统，包括：
[0023]
t节点参数计算单元，获取各个线路分支的电压、电流，计算各个分支对应的t节点正常状态下的工作电压和故障分量补偿电压
[0024]
第一判断单元，判断如果某一分支满足则该线路分支为故障所在分支，否则启动第二判断单元；
[0025]
第二判断单元，判断如果某一分支满足则故障点在该支路对应t接点的t接点近端，否则启动优化单元；
[0026]
优化单元，对线路分支的拓扑结构进行优化，对两个边缘线路分支连接的t接点蜕化为一个虚拟分支；优化后启动第一判断单元重新判断。
[0027]
进一步地，工作电压为：
[0028]
故障分量补偿电压为：
[0029]
其中分别为t节点对应任一支路末端的电压和电流，z
t
为t节点对应任一支路的阻抗；分别为t节点故障前后电压、电流的变化量。
[0030]
进一步地，优化单元对两个边缘线路分支连接的t接点蜕化为一个虚拟分支后，该
虚拟分支的支路末端电压和故障前后电压变化量分别为和
[0031][0032][0033]
其中和分别为该t接点连接的两条分支计算的该t接点的正常工作电压，和分别为该t接点连接的两条线路分支计算的该t接点的故障电压分量；
[0034]
该虚拟分支的支路末端电流和故障前后电流变化量分别为和
[0035][0036][0037]
其中，和分别为该t接点连接的两条分支对应的分支电流，和分别为该t接点连接的两条分支对应的分支电流变化量。
[0038]
进一步地，如果判定某一虚拟分支为故障所在分支，则故障点位于虚拟分支蜕化前的两个边缘线路分支连接的t接点与蜕化后虚拟分支对应的t接点之间。
[0039]
第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序指令，当所述程序指令由处理器运行时，实现所述的适用于多端线路的故障支路定位方法。
[0040]
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0041]
本发明能够准确定位故障位置，减少检修工作量。本发明计算效率高，能够快速反应快速定位。本发明进行拓扑结构优化，能够适用于各种类型的拓扑结构，尤其是复杂的拓扑结构。
附图说明
[0042]
图1是多端线路的故障支路定位流程图；
[0043]
图2是拓扑结构优化示意图；
[0044]
图3为适用于多端线路的故障支路定位系统示意图。
具体实施方式
[0045]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0046]
提供一种适用于多端线路的故障支路定位方法，结合图1，包括如下步骤：
[0047]
(1)获取各个线路分支的电压、电流，计算该分支对应的t节点的正常状态下的工作电压和故障分量补偿电压
[0048][0049][0050]
(2)如果某个线路分支满足：
[0051][0052]
则该线路分支为故障所在分支，否则进入步骤(3)。
[0053]
(3)如果所有线路分支均不满足(2)所述条件，但有线路分支满足：
[0054][0055]
则故障点在该支路对应t接点的t接点近端故障，在t接点近端查找故障点。否则进入步骤(4)
[0056]
(4)对线路分支的拓扑结构进行优化，不再考虑边缘线路分支，保留非边缘线路分支。若无非边缘线路分支，则不再优化。优化的过程结合图2。
[0057]
边缘线路分支：该线路分支连接的t接点上有另一条线路分支；
[0058]
非边缘线路分支：该线路分支连接的t接点没有其他线路分支；
[0059]
边缘线路分支连接的t接点蜕化为虚拟线路分支，该虚拟线路分支的正常工作电压和故障电压分量分别为：
[0060][0061][0062]
该虚拟分支的支路末端电流和故障前后电流变化量分别为和
[0063][0064][0065]
其中和分别为该t接点连接的两条线路分支的正常工作电压，
和分别为该t接点连接的两条线路分支的故障电压分量。和分别为该t接点连接的两条分支对应的分支电流，和分别为该t接点连接的两条分支对应的分支电流变化量。
[0066]
若所有线路分支均不满足步骤(2)、(3)，说明则故障点在t接点连接线上。如果判定某一虚拟分支为故障所在分支，则故障点位于虚拟分支蜕化前的两个边缘线路分支连接的t接点与蜕化后虚拟分支对应的t接点之间。
[0067]
返回步骤(2)对优化后的结构重新进行步骤(2)、(3)、(4)，直到判别出故障所在支路。
[0068]
提供一种适用于多端线路的故障支路定位系统，结合图3，包括t节点参数计算单元、第一判断单元、第二判断单元以及优化单元：
[0069]
t节点参数计算单元，获取各个线路分支的电压、电流，计算各个分支对应的t节点正常状态下的工作电压和故障分量补偿电压
[0070]
t节点工作电压为：
[0071]
t节点故障分量补偿电压为：
[0072]
其中分别为t节点对应任一支路末端的电压和电流，z
t
为t节点对应任一支路的阻抗；分别为t节点故障前后电压、电流的变化量。
[0073]
第一判断单元，判断如果某一分支满足则该线路分支为故障所在分支，否则启动第二判断单元；
[0074]
第二判断单元，判断如果某一分支满足则故障点在该支路对应t接点的t接点近端，否则启动优化单元；
[0075]
优化单元，对线路分支的拓扑结构进行优化，对两个边缘线路分支连接的t接点蜕化为一个虚拟分支；优化后启动第一判断单元重新判断。
[0076]
优化单元对两个边缘线路分支连接的t接点蜕化为一个虚拟分支后
[0077]
该虚拟分支的支路末端电压和故障前后电压变化量分别为和
[0078]
[0079][0080]
其中和分别为该t接点连接的两条分支计算的该t接点的正常工作电压，和分别为该t接点连接的两条线路分支计算的该t接点的故障电压分量；
[0081]
该虚拟分支的支路末端电流和故障前后电流变化量分别为和
[0082][0083][0084]
其中，和分别为该t接点连接的两条分支对应的分支电流，和分别为该t接点连接的两条分支对应的分支电流变化量。
[0085]
如果判定某一虚拟分支为故障所在分支，则故障点位于虚拟分支蜕化前的两个边缘线路分支连接的t接点与蜕化后虚拟分支对应的t接点之间。
[0086]
第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序指令，当所述程序指令由处理器运行时，实现权利要求1-5之一所述的适用于多端线路的故障支路定位方法。
[0087]
综上所述本发明涉及一种适用于多端线路的故障支路定位方法及系统，获取各个线路分支的电压、电流，计算各个分支对应的t节点正常状态下的工作电压和故障分量补偿电压；通过比较正常状态下的工作电压和故障分量补偿电压判断故障所在支路，如果无法判断则对线路分支的拓扑结构进行优化，对两个边缘线路分支连接的t接点蜕化为一个虚拟分支，重新判断故障所在支路。本发明能够准确定位故障位置，减少检修工作量。本发明计算效率高，能够快速反应快速定位。本发明进行拓扑结构优化，能够适用于各种类型的拓扑结构，尤其是复杂的拓扑结构。
[0088]
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。