一种输电线路单相接地故障参数识别方法技术

本发明专利技术提供了一种输电线路单相接地故障参数识别方法，在本发明专利技术提供的输电线路单相接地故障参数识别方法中，当发生单相接地故障时，设置在混合输电线路两侧的相量测量装置对线路数据进行测量，通过使用不确定度估计对最小二乘法进行改进得到新的不确定度估计，新的不确定度估计能够消除量测误差甚至粗大误差所带来的影响，进而增加参数识别结果的可靠性与准确性。本发明专利技术提供的输电线路单相接地故障参数识别方法能够准确对发生故障的线路进行定位，因而具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及故障识别
，尤其涉及一种输电线路单相接地故障参数识别方法。
技术介绍
随着现代化城镇的高速发展，城市空间日益紧张，而对于输电线路，架空线走廊不仅需要占用大量空间资源，而且空中纵横交叉也不美观，因此，大多数城区采用埋地电缆代替架空线输送电力。电缆的大量敷设不仅美化市容，优化城市布局，而且电缆的电容比架空线大得多，因而能够改善功率因数，提高线路输送容量。由于敷设电缆的成本较高，因此，在远离城区的地域一般仍使用架空线，从而输电线路形成了架空线-电缆混合线路。架空线-电缆混合线路的故障测距方法一般为行波测距、故障分析方法和行波法。行波测距主要包括波速归一法和行波时间差法，其中，波速归一法通过对电缆或架空线的波速度以及长度进行归算，在归算时需将混合线路简化为单一线路进行测距，并计算出故障距离，从而再转换为实际线路的长度；但该方法需要反复折算，且行波速度因线路参数以及周围的环境的影响而呈现一定的波动，因此计算误差较大。行波时间差法通过故障行波到达两端的时间差先确定故障线路区段，根据单端或者双端行波法进行精确定位，该方法相对波速归一法更加精确，但由于电缆中行波衰减比较快，混合线路两端波头难以检测，混合线路波过程复杂等的原因而难以判断行波波头来源。故障分析法通过双端电压、电流推算连接点电压、电流，根据幅值比较确定故障点所在支路，最后依据故障支路的相关参数迭代求解故障点位置，该方法只适用于只有两三段的结构简单的混合线路，对于电力电缆、架空线交替出现的多段混合线路，故障分析法判据较复杂，且误差会随着电缆、架空线连接点的增多而增大，从而降低测距精度。由于电缆和架空线在物理结构、电气特性等方面存在的差异，传统的行波测距和故障分析方法在应用于混合线路故障测距时都无法完全适用，而行波法则由于测距简单，不受过渡电阻、故障类型的影响，近年来得到大量应用。根据架空线-电缆混合线路的故障测距方法，一般都需要对线路故障参数进行识别与测量，从而确定线路发生故障的线路，因此线路故障参数测量的准确与否直接关系到发生故障线路的确定。对于两侧均装设有相量测量装置的混合线路，目前线路故障参数的测量方法均需要人为进行线路的分合控制或外加零序电源，这不仅消耗人力物力而且还会影响电网的稳定运行。在线路故障参数识别中，由于大部分量测误差服从正态分布，因此作为处理该类量测的最小二乘法(Leastsquares，LS)常用于故障参数识别，但是，当量测数据中出现粗大误差时，基于LS识别结果往往会偏离实际值，从而使得混合线路发生故障的线路确定不准。
技术实现思路
本专利技术提供一种输电线路单相接地故障参数识别方法，以解决当量测数据中出现粗大误差时，现有故障参数识别方法识别结果偏差较大的问题。本专利技术通过一种输电线路单相接地故障参数识别方法，所述识别方法包括：设定输电线路中各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)；根据LS计算所述相量测量装置测量值的初值根据所述初值计算所述相量测量装置测量值的残差ν(0)；根据所述残差ν(0)和不确定度计算所述相量测量装置测量点的等价权重值根据所述等价权重值迭代计算所述相量测量装置测量值的新参数结果值和新残差ν(k)，其中，判断是否小于或等于ε，ε＝0.01；若所述小于或等于ε，则输出识别结果若所述大于ε，则重新计算所述相量测量装置测量点的等价权重值直到所述小于且等于ε。优选地，所述设定输电线路中各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)之前包括：获取单相接地故障过程中各相量测量装置测量点处的零序电压和电流相量；由所述零序电压和所述电流相量形成相量β、待识别线路参数相量α和矩阵A。优选地，所述设定输电线路中各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)包括：获取所述相量测量装置测量点的数量N；根据所述数量N设定各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)为1/N。优选地，所述根据所述残差ν(0)和不确定度计算所述相量测量装置测量点的等价权重值包括：根据所述残差ν(0)和控制系数c计算不确定度值ρ(νi)；判断所述不确定度值ρ(νi)是否大于0.5；若所述不确定度值ρ(νi)大于0.5，则将所述相量测量装置测量值删除；若所述不确定度值ρ(νi)小于或等于0.5，则保留所述相量测量装置测量值；判断所述残差ν(0)绝对值和所述控制系数c的大小；若所述残差ν(0)绝对值小于或等于所述控制系数c，则等价权重值若所述残差ν(0)绝对值大于所述控制系数c，则等价权重值优选地，所述重新计算所述相量测量装置测量点的等价权重值包括：判断所述残差ν(k)绝对值和所述控制系数c的大小；若所述残差ν(k)绝对值小于或等于所述控制系数c，则等价权重值若所述残差ν(k)绝对值大于所述控制系数c，则等价权重值优选地，所述控制系数c的取值范围为1.0-2.0。优选地，所述控制系数c的取值为1.7。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术提供一种输电线路单相接地故障参数识别方法，该识别方法包括：设定输电线路中各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)；根据LS计算所述相量测量装置测量值的初值根据所述初值计算所述相量测量装置测量值的残差ν(0)；根据所述残差ν(0)和控制系数c计算所述相量测量装置测量点的等价权重值根据所述等价权重值迭代计算所述相量测量装置测量值的新参数值和新残差ν(k)，其中，判断是否小于或等于ε，ε＝0.01；若所述小于或等于ε，则输出识别结果若所述大于ε，则重新计算所述相量测量装置测量点的等价权重值直到所述小于且等于ε。在本专利技术提供的输电线路单相接地故障参数识别方法中，当发生单相接地故障时，设置在混合输电线路两侧的相量测量装置对线路数据进行测量，通过使用不确定度估计对LS进行改进得到新的不确定度估计，新的不确定度估计能够消除量测误差甚至粗大误差所带来的影响，进而增加参数识别结果的可靠性与准确性。本专利技术提供的输电线路单相接地故障参数识别方法能够准确对发生故障的线路进行定位，因而具有良好的应用前景。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的输电线路单相接地故障参数识别方法的方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的π型等值电路图；图3为本专利技术实施例提供的实测在线数据测试中b、c两相的电压幅值图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。请参考附图1，附图1示出了本专利技术实施例提供的输电线路单相接地故障参数识别方法的方法流程图，下述故障参数识别方法的描述均以附图1为基础。本专利技术实施例提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路单相接地故障参数识别方法，其特征在于，所述识别方法包括：设定输电线路中各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)；根据最小二乘法计算所述相量测量装置测量值的初值根据所述初值计算所述相量测量装置测量值的残差ν(0)；根据所述残差ν(0)和不确定度计算所述相量测量装置测量点的等价权重值根据所述等价权重值迭代计算所述相量测量装置测量值的新参数结果值和新残差ν(k)，其中，判断是否小于或等于ε，ε＝0.01；若所述小于或等于ε，则输出识别结果若所述大于ε，则重新计算所述相量测量装置测量点的等价权重值直到所述小于且等于ε。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路单相接地故障参数识别方法，其特征在于，所述识别方法包括：设定输电线路中各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)；根据最小二乘法计算所述相量测量装置测量值的初值根据所述初值计算所述相量测量装置测量值的残差ν(0)；根据所述残差ν(0)和不确定度计算所述相量测量装置测量点的等价权重值根据所述等价权重值迭代计算所述相量测量装置测量值的新参数结果值和新残差ν(k)，其中，判断是否小于或等于ε，ε＝0.01；若所述小于或等于ε，则输出识别结果若所述大于ε，则重新计算所述相量测量装置测量点的等价权重值直到所述小于且等于ε。2.根据权利要求1所述的输电线路单相接地故障参数识别方法，其特征在于，所述设定输电线路中各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)之前包括：获取单相接地故障过程中各相量测量装置测量点处的零序电压和电流相量；由所述零序电压和所述电流相量形成相量β、待识别线路参数相量α和矩阵A。3.根据权利要求1所述的输电线路单相接地故障参数识别方法，其特征在于，所述设定输电线路中各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)包括：获取所述相量测量装置测量点的数量N；根据所述数量N设定各相量测量装置测量点的初始权重Pi(0)为1/N。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈鑫，闫永梅，周年荣，刘柱揆，马红升，张林山，王科，李月梅，常亚东，张文斌，唐立军，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53