在故障發(fā)生初期,經虛擬羅氏線圈數字傳變處理的保護安裝處電壓會存在短時暫態(tài)傳變過程,如故障點電壓忽略此暫態(tài)傳變過程,將會產生一定的誤差。因此對故障點電壓進行重構,并進行虛擬數字傳變處理,使其與保護安裝處電壓保持相同的暫態(tài)傳變過程,減小故障初期計算故障,加快故障計算收斂至穩(wěn)定的速度。采用對故障點電壓進行重構處理。故障點電壓可表示為
(1)

式中,uf 為故障點電壓,由uf1 和uf2 兩部分組成。故障前,uf1 和uf2 可以表示為
(2)

故障后,uf1 和uf2 可以表示為
(3)

式中,L1 和R1 分別為單位長度的正序電感和正序電阻;Dini 為故障位置到保護安裝處的距離初始值。Rf 為過渡電阻;if 故障發(fā)生前為零,故障發(fā)生后為故障電流。工程應用中,故障點電流通常采用保護安裝處的零序電流替代。式(5)中,經虛擬羅氏線圈進行傳變環(huán)節(jié)補償后的故障點電壓可表示為
(4)

正常運行時,輸電線路沿線電壓降落較小,由于故障位置未知,為求解公(5),可使用沿線某一點電壓來代替u'f1。為進一步減小距離保護的測距誤差,采用故障點位置迭代逼近的方法。由式(5)和(4)可知,D 和Rf 為未知量,取故障后一個時間段(例如5ms)的多個采樣時刻數據,建立方程組,通過最小二乘法即可求解故障點到保護安裝處的距離D。
故障位置計算的主要步驟如下:
(1)假設故障點位于被保護線路的中點。
(2)保護電壓經虛擬羅氏線圈,補償傳變差異。
(3)根據故障點的位置對故障點電壓進行重構。
(4)求解式(5)所示的微分方程,計算并更新故障點位置。
(5)控制迭代次數,達到次數則結束;否則跳轉到步驟(6)。
計算分析表明,迭代三次后,新方法的故障計算結果較為穩(wěn)定。
(5)

(6)
