電力線路故障行波定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力線路技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種電力線路故障行波定位方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力線路包括架空線路和電纜線路。架空線路多穿行于山野，電纜線路深埋于地 下，故障點(diǎn)檢測(cè)與定位困難，故障點(diǎn)的準(zhǔn)確查找、快速清除和快速恢復(fù)供電是電力系統(tǒng)長(zhǎng)期 存在的難題。電力線路故障的快速、準(zhǔn)確定位，可W大大縮短故障修復(fù)的時(shí)間，減少因停電 造成的損失，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
[0003] 當(dāng)前電力線路故障定位方法主要有傳統(tǒng)的阻抗型定位法和行波定位法，阻抗型定 位法易受分布電容、供電負(fù)荷、中性點(diǎn)運(yùn)行方式改變等因素的影響，定位誤差較大。行波定 位法原理簡(jiǎn)單，理論上不易受系統(tǒng)參數(shù)、故障類型、互感器變換誤差及過(guò)渡電阻等因素的影 響，定位精度高；但行波定位法需已知電力線路長(zhǎng)度和行波波速。而線路長(zhǎng)度因受到季節(jié)、 環(huán)境溫度、風(fēng)速、負(fù)荷變化的影響，線路設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和實(shí)際長(zhǎng)度也存在誤差，由于桿塔張力和 地形的不同，使得弧垂變化范圍較大，從而導(dǎo)致線路的準(zhǔn)確長(zhǎng)度存在一定的不確定性。線路 行波傳輸?shù)木_波速受到線路參數(shù)、頻變、運(yùn)行狀態(tài)變化等諸多因素的影響，也具有一定的 不確定性。電網(wǎng)故障行波傳輸波速的準(zhǔn)確確定方法通常有：
[0004] (1)利用實(shí)測(cè)線路參數(shù)計(jì)算波速，該方法需另外增設(shè)裝置來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量線路參數(shù)，由 于與波速相關(guān)的線路參數(shù)較多，測(cè)量過(guò)程復(fù)雜，導(dǎo)致波速的計(jì)算精度低；
[0005] (2)實(shí)測(cè)線路行波波速，當(dāng)線路區(qū)外故障或線路合閩時(shí)，利用雙端行波定位系統(tǒng)實(shí) 時(shí)測(cè)量行波波速，該方法需已知線路長(zhǎng)度，且行波在傳播過(guò)程中具有色散特性，使得行波在 傳播過(guò)程中衰減崎變，易降低波速測(cè)量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于此，為解決電力線路長(zhǎng)度、行波波速的測(cè)量精度影響電網(wǎng)故障行波定位精度 的難題，本發(fā)明提供了一種電力線路故障行波定位方法，無(wú)需測(cè)量電力線路長(zhǎng)度和行波波 速，對(duì)于提高電力線路故障行波定位精度具有深遠(yuǎn)的意義。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用如下的技術(shù)方案：
[000引一種電力線路故障行波定位方法，包括如下步驟：
[0009] 當(dāng)電力線路實(shí)際發(fā)生故障時(shí)，獲取實(shí)際故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波到達(dá)電力線路首端 與線路末端的時(shí)間差；
[0010] 根據(jù)所述實(shí)際故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波到達(dá)電力線路首端與末端的時(shí)間差W及基 準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組判定實(shí)際故障區(qū)段；所述基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組包括模擬故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行 波傳輸?shù)诫娏€路首端與末端的時(shí)間差；
[0011] 獲取所述實(shí)際故障點(diǎn)與所述實(shí)際故障區(qū)段中選定模擬故障點(diǎn)間的距離占所述實(shí) 際故障區(qū)段的線路長(zhǎng)度的比例；
[0012] 根據(jù)所述比例W及所述實(shí)際故障區(qū)段中各桿塔或電纜接頭的位置確定實(shí)際故障 點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。
[0013] 相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電力線路故障行波定位系統(tǒng)，包括：
[0014] 故障行波時(shí)間差采集模塊，用于在電力線路實(shí)際發(fā)生故障時(shí)，獲取實(shí)際故障點(diǎn)產(chǎn) 生的故障行波到達(dá)電力線路首端與線路末端的時(shí)間差；
[0015] 故障區(qū)段確定模塊，用于根據(jù)所述實(shí)際故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波到達(dá)電力線路首端 與末端的時(shí)間差W及基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組判定實(shí)際故障區(qū)段；所述基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組包括模 擬故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波傳輸?shù)诫娏€路首端與末端的時(shí)間差；
[0016] 長(zhǎng)度比例計(jì)算模塊，用于獲取所述實(shí)際故障點(diǎn)與所述實(shí)際故障區(qū)段中選定模擬故 障點(diǎn)間的距離占所述實(shí)際故障區(qū)段的線路長(zhǎng)度的比例；
[0017] 定位模塊，用于根據(jù)所述比例W及所述實(shí)際故障區(qū)段中各桿塔或電纜接頭的位置 確定實(shí)際故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。
[0018] 本發(fā)明基于基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組，只需比較實(shí)際故障時(shí)的故障行波到達(dá)線路首末端 的時(shí)間差與基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組中的各元素的大小，則可判定實(shí)際故障區(qū)段，通過(guò)計(jì)算實(shí)際 故障點(diǎn)到實(shí)際故障區(qū)段中任一模擬故障點(diǎn)占實(shí)際故障區(qū)段總長(zhǎng)度的比例，確定實(shí)際故障點(diǎn) 的精確位置。本發(fā)明原理簡(jiǎn)單，無(wú)需測(cè)量電力線路長(zhǎng)度和行波波速，故障點(diǎn)定位結(jié)果不受電 力線路弧垂的影響，易于工程實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明算法簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、定位精度高，能為電力線路 故障排除提供更準(zhǔn)確的依據(jù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中電力線路故障行波定位方法的流程示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中35kV電纜-架空混合電力線路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中電力線路首端Ml處故障行波采集裝置記錄的電壓行波波 形示意圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中電力線路末端Me處故障行波采集裝置記錄的電壓行波波 形示意圖；
[0023] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中電力線路故障行波定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中定位模塊400的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步描述。
[0026] 如圖1所示，本實(shí)施例提供一種電力線路故障行波定位方法，包括如下步驟：
[0027] S100當(dāng)電力線路實(shí)際發(fā)生故障時(shí)，獲取實(shí)際故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波到達(dá)電力線路 首端與線路末端的時(shí)間差；
[002引 S200根據(jù)所述實(shí)際故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波到達(dá)電力線路首端與末端的時(shí)間差W 及基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組判定實(shí)際故障區(qū)段；所述基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組包括模擬故障點(diǎn)產(chǎn)生的故 障行波傳輸?shù)诫娏€路首端與末端的時(shí)間差；
[0029] S300獲取所述實(shí)際故障點(diǎn)與所述實(shí)際故障區(qū)段中選定模擬故障點(diǎn)間的距離占所 述實(shí)際故障區(qū)段的線路長(zhǎng)度的比例；
[0030] S400根據(jù)所述比例w及所述實(shí)際故障區(qū)段中各桿塔或電纜接頭的位置確定實(shí)際 故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。
[0031] 具體的，在電力線路的兩端安裝故障行波采集裝置，當(dāng)電力線路實(shí)際發(fā)生故障時(shí)， 通過(guò)故障行波采集裝置采集實(shí)際故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波到達(dá)電力線路首端與線路末端的 時(shí)間差，根據(jù)該時(shí)間差在基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組中進(jìn)行查找，判定實(shí)際故障區(qū)段；其中，基準(zhǔn)行 波時(shí)差數(shù)組包括各個(gè)模擬故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波傳輸?shù)诫娏€路手段與末端的時(shí)間差。在 一種【具體實(shí)施方式】中，基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組通過(guò)如下方法獲?。?br>[0032] 在電力線路的若干個(gè)不同位置設(shè)置模擬故障點(diǎn)；
[0033] 依次測(cè)試各模擬故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波傳輸?shù)诫娏€路首端與末端的時(shí)間差，構(gòu) 建基準(zhǔn)行波時(shí)差數(shù)組。
[0034] 其中，模擬故障點(diǎn)可按需設(shè)置，較佳的，可在電力線路首端、架空線路與電纜線路 連接處、架空線路或電纜線路的分支點(diǎn)、電力線路末端分別設(shè)置模擬故障點(diǎn)。而在測(cè)試各模 擬故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波傳輸?shù)诫娏€路首端與末端的時(shí)間差時(shí)，可采用試驗(yàn)測(cè)試方法或 者仿真測(cè)試方法。
[0035] 在一種【具體實(shí)施方式】中，若實(shí)際故障點(diǎn)產(chǎn)生的故障行波到達(dá)電力線路首端與線路 末端的時(shí)間差處于基準(zhǔn)行波