一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法技术

本发明专利技术提供了一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，包括以下步骤：S1、利用ABCD参数推导传输线网络长度估计解析公式；S2、利用长度估计解析公式制定故障定位策略；S3、根据故障定位策略选择测试端口测量待测网络的ABCD参数；S4、将测得的ABCD参数代入长度估计解析公式获得故障位置。本发明专利技术提出的传输线网络故障定位方法简单有效，定位精度与终端负载、故障阻抗无关，而且，不受传输线特性阻抗限制，可用于含不同特性阻抗分支的传输线网络的故障定位，具有较强的通用性。具有较强的通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法


[0001]本专利技术用于传输线网络
，尤其可实现传输线网络的分支长度测量和故障定位。

技术介绍

[0002]传输线是信息传输与能量分配的重要载体，在电力系统、通信、交通等诸多领域广泛应用。传输线状态的检测对保障系统安全运行具有极其重要的作用。
[0003]现有的故障定位方法可分为三类。第一类是阻抗法，其主要原理是利用线路电压和电流的工频分量来定位故障，阻抗法相对简单，且测量成本较低，但是准确性不高，定位精度会受到故障阻抗以及线路运行方式的影响；第二类是行波法，根据行波的到达时间差和速度来确定故障位置。行波法不受线路结构、介电常数等参数变化的影响，能较为准确地找到故障点的位置。但是，行波法在应用时必须与宽频段的频率测量设备相结合，因此，该方法成本较高，且对接近线路终端的故障检测精度较低；第三类是时间反演法，利用波动方程在时间上的可逆性分析故障引起的电磁暂态过程，在线路的单端或多端记录由故障反射的信号，将这些信号时间反演后从相应的端口注入网络，观测线路沿线信号能量，能量最大值所对应的位置即为故障点的位置。这种方法的准确性较高，但它的缺点是在每次测试前都需要建立与真实网络相对应的仿真模型,这在实际应用中是较为不便的。

技术实现思路

[0004]鉴于现有故障定位方法的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，快速准确且低成本的解决传输线网络故障定位问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，包括以下步骤：
[0006]S1、利用ABCD参数推导传输线网络长度估计解析公式；
[0007]S2、利用长度估计解析公式制定故障定位策略；
[0008]S3、根据故障定位策略选择测试端口测量待测网络的ABCD参数；
[0009]S4、将测得的ABCD参数代入长度估计解析公式获得故障位置。
[0010]优选的，所述步骤S1包括以下步骤：
[0011]S11、取
①
、
②
端口作为测试端口，利用网络的ABCD参数推导两端支路长度估计公式；
[0012]S12、取
①
、
③
端口作为测试端口，利用网络的ABCD参数推导中间支路长度估计公式。
[0013]优选的，所述步骤S2包括以下步骤：
[0014]S21、规定组别；
[0015]S22、利用长度估计解析公式确定故障组别；
[0016]S23、利用长度估计解析公式确定故障具体位置。
[0017]优选的，所述步骤S11的推导方法为：
[0018]S111、计算
[0019]式中，Z
c1
与Z
c2
分别为线路l1和l2的特性阻抗，Y
c1
与Y
c2
分别为线路l1和l2的特性导纳，γ1与γ2分别为线路l1和l2的传播常数，A、B、C、D为网络的ABCD参数；
[0020]S112、得到长度估计公式：
[0021]S113、得到长度估计公式：
[0022]S114、添加检验方程如下：
[0023]cosh(γ1l1)[Dcosh(γ2l2)
‑
CZ
c2
sinh(γ2l2)]+Y
c1
sinh(γ1l1)[AZ
c2
sinh(γ2l2)
‑
Bcosh(γ1l1)]＝1。
[0024]优选的，所述步骤S12的推导方法为：
[0025]S121、计算
[0026]式中，Z
c3
与Z
c4
分别为线路l3和l4的特性阻抗，Y
c3
与Y
c4
分别为线路l3和l4的特性导纳，γ3与γ4分别为线路l3和l4的传播常数，A
′
、B
′
、C
′
、D
′
为网络的ABCD参数,Z
l
是线路l2连接的负载；
[0027]S122、计算
[0028]S123、得到长度估计公式：
[0029]S124、得到长度估计公式：
[0030]S125、添加检验方程如下：
[0031]cosh(γ3l3)[Dcosh(γ4l4)
‑
CZ
c4
sinh(γ4l4)]+Y
c3
sinh(γ3l3)[AZ
c4
sinh(γ4l4)
‑
Bcosh(γ3l3)]＝1。
[0032]优选的，所述步骤S21的具体操作方法为：规定组别如下：l1l2组；l3l4组；l5组；所述步骤S22的具体操作方法为：利用长度估计公式求出测量长度，将测得的长度与实际的长度相比较，如误差在接受范围内，则故障不在该组别，继续寻找故障组别，否则故障在该组；所述步骤S23的具体操作方法为：假设故障在组内某一分支x
f
处，利用长度求解公式求出x
f
，如果x
f
合理，即不小于0且不大于本支路实际长度，则故障就发生在假设的这条支路的x
f
处，否则，故障发生在另一条支路，重新利用长度估计公式求出x
f
，即为故障所在具体位置。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0034](1)本专利技术简单有效，测量成本低，很大程度上缩短了计算时间；
[0035](2)本专利技术与终端负载、故障阻抗无关，精度较高，稳定性较好；
[0036](3)本专利技术不受各传输线特性阻抗的限制，可用于含不同特性阻抗分支的传输线网络的故障定位，具有较强的通用性。
附图说明
[0037]图1为本专利技术中的传输线网络故障定位流程图；
[0038]图2为本专利技术实施例中的双节点传输线网络拓扑图；
[0039]图3为本专利技术实施例中的故障类型(a)网络拓扑图；
[0040]图4为本专利技术实施例中的故障类型(b)网络拓扑图；
[0041]图5为本专利技术实施例中的故障类型(c)网络拓扑图；
[0042]图6为本专利技术实施例中的故障定位结果展示图。
具体实施方式
[0043]为了使本专利技术更易理解和实施，下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步描述，基于本专利技术的实施例不限于以下所述。
[0044]图1为本专利技术提出的基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法的流程图，本实施例选取了一个如图2所示的双节点传输线网络，对如图3、4、5所示的三种故障类型进行了故障定位，包括以下步骤：
[0045]S1、利用ABCD参数推导传输线网络长度估计解析公式；
[0046]S2、利用长度估计解析公式制定故障定位策略；
[0047]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，其特征在于，包括：S1、利用ABCD参数推导传输线网络长度估计解析公式；S2、利用长度估计解析公式制定故障定位策略；S3、根据故障定位策略选择测试端口测量待测网络的ABCD参数；S4、将测得的ABCD参数代入长度估计解析公式获得故障位置。2.根据权利要求1所述的基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：S11、取
①
、
②
端口作为测试端口，利用网络的ABCD参数推导两端支路长度估计公式；S12、取
①
、
③
端口作为测试端口，利用网络的ABCD参数推导中间支路长度估计公式。3.根据权利要求1所述的基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S21、规定组别；S22、利用长度估计解析公式确定故障组别；S23、利用长度估计解析公式确定故障具体位置。4.根据权利要求2所述的基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，其特征在于，所述步骤S11的推导方法为：a＝CZ
c1
Z
c2
(BY
c2
‑
CZ
c2
)+AZ
c2
(AY
c1
Z
c2
‑
DZ
c1
Y
c2
)S111、计算b＝
‑
DZ
c1
(BY
c2
‑
CZ
c2
)
‑
B(AY
c1
Z
c2
‑
DZ
c1
Y
c2
)
‑
CZ
c1
Z
c2
(A
‑
D)
‑
AZ
c2
(BY
c1
‑
CZ
c1
)，c＝DZ
c1
(A
‑
D)+B(BY
c1
‑
CZ
c1
)式中，Z
c1
与Z
c2
分别为线路l1和l2的特性阻抗，Y
c1
与Y
c2
分别为线路l1和l2的特性导纳，γ1与γ2分别为线路l1和l2的传播常数，A、B、C、D为网络的ABCD参数；S112、得到长度估计公式：S113、得到长度估计公式：S114、添加检验方程如下：cosh(γ1l1)[Dcosh(γ2l2)
‑
CZ
c2
sinh(γ2l2)]+Y
c1
sinh(γ1l1)[AZ
c2
sinh(γ2l2)
‑
Bcosh(γ1l1)]＝1。5.根据权利要求2所述的基于ABCD参数的传输线网络故障定位方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣，刘旺，牛胜锁，
申请(专利权)人：保定友源电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：