压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法与流程

本发明属于压缩空气储能电站保护研究领域，更具体地，涉及一种压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法。

背景技术：

1、针对大型压缩空气储能电站送出线路含有串补装置的情况，串补的接入可以提高超高压线路稳定性、减少电压降落，但缺点在于改变了线路参数的均匀性，电容器会给传统故障测距方法带来不利影响。另一方面，串补线路故障时有多种暂态分量，反映了丰富的网络信息，可加以利用求解多个线路或系统参数。

2、为此本发明从串补线路的故障分量网络入手，研究线路的贝瑞龙计算模型和线路末端的串补与系统的等值计算模型，考虑故障位置、过渡电阻、系统阻抗、串补的影响构造电压电流方程，提出一种基于故障暂态分量的串补线路单端精确测距方法，通过仿真验证其有效性。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，其目的在于实现储能电站送出串补线路发生单相接地故障的精确测距。

2、为实现上述目的，本发明一方面提供了一种压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，包括：

3、s1.计算储能电站侧的电压故障分量电流故障分量

4、s2.随机初始设置故障距离x、过渡电阻rf，利用储能电站侧的电压故障分量电流故障分量计算故障点电压故障分量和故障点首端馈入的电流故障分量

5、s3.以与步骤s2相同的故障距离x、过渡电阻rf，利用故障后的储能电站侧电压电流计算故障点电压和流入故障点的电流

6、s4.基于故障点首端馈入的电流故障分量和流入故障点的电流计算故障点末端馈入的电流故障分量

7、s5.基于故障点电压故障分量和末端馈入的电流故障分量以线路长度l-x，计算储能电站侧的电压故障分量电流故障分量

8、s6.利用储能电站侧的非故障相的电压故障分量δucmb、电流故障分量δicmb和电流0模分量δicm0，基于故障前10ms的数据利用最小二乘法求解系统参数，所述系统参数包括系统1模电阻rn1、电感ln1、系统0模电阻rn0、电感ln0；

9、s7.利用故障后10ms的储能电站侧电压故障分量电流故障分量设定的故障距离x、过渡电阻rf以及步骤s6中求解的系统参数计算参数辨识误差e；

10、s8.设置新的故障位置x和过渡电阻rf，步长分别为δx和δrf，循环s1～s7，直到所有的故障距离和过渡电阻都搜索完毕后，比较所有情况下参数辨识误差e，其中e的极小值点表明在该x和rf下线路故障分量模型正确，确定参数辨识误差e的极小值点故障位置x和过渡电阻rf为实际的故障距离和过渡电阻。

11、进一步的，电压故障分量和电流故障分量的计算方式为：取故障后20ms的数据以及整数周波前正常状态的20ms数据计算储能电站侧的电压、电流故障分量。

12、进一步的，步骤s2中的计算方法为：

13、

14、

15、

16、

17、其中，为线路的波阻抗；为沿线电磁波的传播速度；τ＝x/v，r为线路的单位长度电阻。

18、进一步的，步骤s3中故障点电压和流入故障点的电流的计算方法为：

19、

20、

21、

22、其中，为线路的波阻抗；为沿线电磁波的传播速度；

23、τ＝x/v，r为线路的单位长度电阻。

24、进一步的，步骤s4中故障点末端馈入的电流故障分量的计算方法为：

25、进一步的，步骤s6中系统参数的计算公式为：

26、

27、其中，c为串补电容值。

28、进一步的，步骤s7中参数辨识误差e的计算公式为：

29、

30、本发明所提测距方法考虑了末端系统注入电流的影响，以末端系统参数作为待求变量，准确的考虑了末端系统对本端测距的影响，对比传统测距方法有更高的精度；通过对故障距离和过渡电阻的二维搜索可以得到唯一的解，不受过渡电阻、系统运行方式和串补的影响。

技术特征：

1.一种压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，其特征在于，电压故障分量和电流故障分量的计算方式为：取故障后20ms的数据以及整数周波前正常状态的20ms数据计算储能电站侧的电压、电流故障分量。

3.根据权利要求1所述的压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，其特征在于，步骤s2中的计算方法为：

4.根据权利要求1所述的压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，其特征在于，步骤s3中故障点电压和流入故障点的电流的计算方法为：

5.根据权利要求1所述的压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，其特征在于，步骤s4中故障点末端馈入的电流故障分量的计算方法为：

6.根据权利要求1所述的压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，其特征在于，步骤s6中系统参数的计算公式为：

7.根据权利要求1所述的压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，其特征在于，步骤s7中参数辨识误差e的计算公式为：

技术总结本发明公开了一种压缩空气储能电站送出串补线路接地故障测距方法，包括：计算储能电站侧的电压故障分量、电流故障分量；随机初始设置故障距离、过渡电阻，计算故障点电压故障分量和故障点首端馈入的电流故障分量；以相同的故障距离、过渡电阻，计算故障点电压和流入故障点的电流；计算故障点末端馈入的电流故障分量；以线路长度与故障距离的差值，计算储能电站侧的电压故障分量、电流故障分量；计算参数辨识误差；设置新的故障位置和过渡电阻，循环步骤1～步骤7，直到所有的故障距离和过渡电阻都搜索完毕，辨识误差的极小值点对应实际的故障距离和过渡电阻。本发明相比传统测距方法有更高的精度，不受过渡电阻、系统运行方式和串补的影响。技术研发人员：陈永昕,张侃君,尹项根,乔健,黎恒烜,文博,刘之畅,卢庆辉受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/25