CN106526412B - 一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置 - Google Patents

一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106526412B
CN106526412B CN201610886617.7A CN201610886617A CN106526412B CN 106526412 B CN106526412 B CN 106526412B CN 201610886617 A CN201610886617 A CN 201610886617A CN 106526412 B CN106526412 B CN 106526412B
Authority
CN
China
Prior art keywords
direct current
current cables
volume
power
cables
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610886617.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106526412A (zh
Inventor
王晓钢
张振华
刘桂莲
刘志文
牛志雷
安友彬
魏贺贺
徐玉洁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Xuji Group Co Ltd
State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Xuji Group Co Ltd
State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Xuji Group Co Ltd, State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201610886617.7A priority Critical patent/CN106526412B/zh
Publication of CN106526412A publication Critical patent/CN106526412A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106526412B publication Critical patent/CN106526412B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置，包括以下步骤：步骤一，获取直流电缆无故障情况下单位长度功率损耗P 损；步骤二，通过电压电流计算故障直流电缆两端功率P 1、P 2，P 1为靠近电源端功率；计算直流电缆的功率损耗P 0=P 1‑P 2；根据直流电缆长度L计算该直流电缆的额定功率损耗P 额=P 损·L；步骤三，比较P 0与P 额的大小，如果P 0≥P 额，直流电缆正常；如果P 0＜P 额，直流电缆出现故障，且故障点距离直流电缆电源端的距离L 0=P 0/P 损。该方法通过测量直流电缆两端电流、电压来确定故障点位置，相较于传统方法更为简单，方便技术人员掌握，能够实时、快速获取直流电缆故障位置，缩短处理直流电缆事故的时间。

Description

一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置
技术领域
本发明属于直流电缆故障检测领域，尤其涉及一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置。
背景技术
目前，我国已将新能源产业上升为国家战略产业，未来10年将加大对包括太阳能在内的新能源产业投资，以减少经济对石化能源依赖和降低碳排放，直流电缆将会越来越多地运用到清洁能源发电领域。但是，由于直流电缆大都埋入地下，发生故障后，故障点的查找是长期困扰的难题。
目前，常用的直流电缆故障检测方法有高压脉冲法和低压脉冲法，高压脉冲法能够适用很多故障类型，但其难点在于卡波，对技术人员的经验要求非常高；低压脉冲法需根据信号的传播和反射波形来确定故障点位置，该方法也需要对波形进行识别，且对技术的要求比较高。
发明内容
针对当前故障测量存在的问题，本发明的目的是提供一种简单、易操作的电缆故障定位方法。
为了实现上述目的，本发明的方案包括：
一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，获取直流电缆无故障情况下单位长度功率损耗P 损；
步骤二，通过电压电流计算故障直流电缆两端功率P 1、P 2，P 1为靠近电源端功率；计算直流电缆的功率损耗P 0 = P 1- P 2；根据直流电缆长度L计算该直流电缆的额定功率损耗P 额=P 损·L；
步骤三，比较P 0与P 额的大小，
如果P 0≥P 额，直流电缆正常；
如果P 0 ＜P 额，则直流电缆出现故障，且故障点距离直流电缆电源端的距离L 0 =P 0 /P 损。
本发明通过测量直流电缆两端电流、电压来确定故障点位置，相较于传统方法更为简单，方便技术人员掌握，能够实时、快速获取直流电缆故障位置，缩短处理直流电缆事故的时间。
附图说明
图1是直流电缆故障定位装置原理图；
图2是直流电缆故障定位方法原理图；
图3是直流电缆功率分布图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明：
一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法
如图2，直流电缆一端设置电路故障报警与定位装置，该装置能够实时测量直流电缆两端电压和电流，通过测量直流电缆两端电压、电流计算直流电缆两端的功率，利用直流电缆的功率损耗进行接地故障判断和定位。
具体的，如图1，直流电缆两端测量电流装置可以为电流传感器，测量电压的装置可以为电压传感器，可以通过同步时钟来控制所有电流、电压传感器的同步测量；在其它实施案例中也可为能实现上述功能的测量装置。
测得的电流、电压数据通过信号转换器传入数据处理服务器，数据处理服务器从功率分布模型库中根据不同的直流电缆参数获取不同的单位长度功率损耗，通过计算得出直流电缆的状态；在本实施例中，直流电缆的单位长度功率损耗是通过功率分布模型库获得的，功率分布模型库是直流电缆正常工作时通过测量得到的；在其它实施案例中，直流电缆的单位长度功率损耗可以通过电缆直径、材料电阻率等计算得到，也可以通过其他技术手段得到。
直流电缆状态的故障信息通过音响发出声音进行提示，同时利用手机APP用来显示故障位置；在其它实施案例中，也可为能实现上述功能的其它类型的报警和显示设备。
在本实施例中，故障定位过程如下：
步骤一，P 损是通过向功率分布模型库录入被测直流电缆相关参数及信息计算得到的，其对应的电流大小为I，该功率分布模型库记录了大量直流电缆正常工作时功率分布数据；
步骤二，在直流电缆两端分别连接电压互感器和电流互感器，测得靠近电源端的电压U 1、电流I 1，远离电源端的电压U 2、电流I 2，故障定位期间的电流不变，且I 1=I；在本实施例中，测得的电流、电压通过信号转换器转换为数字信号后，送入数据处理服务器进行计算，得到P 1= U 1·I 1，P 2= U 2·I 2；计算直流电缆的功率损耗P 0= P 1 - P 2；根据直流电缆长度L计算该直流电缆的额定功率损耗P 额=P 损·L，参见图3，在本实施例中，直流电缆的长度L通过直流电缆铺设信息获得；
步骤三，比较P 0与P 额的大小，
如果P 0≥P 额，直流电缆正常；
如果P 0＜P 额，直流电缆出现故障，且故障点距离直流电缆电源端的距离L 0=P 0/P 损；在本实施例中，音响发出故障提示音，手机APP显示直流电缆的故障位置。
本发明还提供一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的装置，包括如下单元：
1)用于获取直流电缆无故障情况下单位长度功率损耗P 损的单元；
2)用于通过电压电流测量故障直流电缆靠近两端功率P 1、P 2，P 1为靠近电源端功率，计算直流电缆的功率损耗P 0= P 1-P 2，获取该直流电缆的额定功率损耗P 额，P 额= P 损·L的单元；
3)用于比较P 0与P 额的大小的单元，如果P 0≥P 额，则直流电缆正常，如果
P 0＜P 额，则直流电缆出现故障，且故障点距离直流电缆电源端的距离L 0=P 0/P 损。
上述适用于光伏场直流电缆接地故障定位的装置，实际上是基于本发明方法流程的一种计算机解决方案，即一种功能模块构架，上述各种单元即为与方法流程相对应的各处理进程或程序。由于对上述方法的介绍已经足够清楚完整，故不再对该装置进行详细描述。
以上给出了一种具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。

Claims (3)

1.一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，获取直流电缆无故障情况下单位长度功率损耗P 损；
步骤二，通过电压电流计算故障直流电缆两端功率P 1、P 2，P 1为靠近电源端功率；计算直流电缆的功率损耗P 0= P 1- P 2；根据直流电缆长度L获取该直流电缆的额定功率损耗P 额，P 额=P 损·L；
步骤三，比较P 0与P 额的大小，
如果P 0≥P 额，则直流电缆正常；
如果P 0 ＜P 额，则直流电缆出现故障，且故障点距离直流电缆电源端的距离L 0 =P 0 /P 损。
2.根据权利要求1所述的一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法，其特征在于，所述单位长度功率损耗P 损为直流电缆正常工作时通过测量得到的。
3.一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的装置，其特征在于，包括：用于获取直流电缆无故障情况下单位长度功率损耗P 损的单元；
用于通过电压电流计算故障直流电缆两端功率P 1、P 2，P 1为靠近电源端功率，计算直流电缆的功率损耗P 0= P 1-P 2，根据直流电缆长度L获取该直流电缆的额定功率损耗P 额，P 额 =P 损·L的单元；
用于比较P 0与P 额的大小的单元，如果P 0≥P 额，则直流电缆正常，如果P 0＜P 额，则直流电缆出现故障，且故障点距离直流电缆电源端的距离L 0=P 0/P 损。
CN201610886617.7A 2016-10-11 2016-10-11 一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置 Active CN106526412B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610886617.7A CN106526412B (zh) 2016-10-11 2016-10-11 一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610886617.7A CN106526412B (zh) 2016-10-11 2016-10-11 一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106526412A CN106526412A (zh) 2017-03-22
CN106526412B true CN106526412B (zh) 2019-02-05

Family

ID=58331872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610886617.7A Active CN106526412B (zh) 2016-10-11 2016-10-11 一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106526412B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107015116A (zh) * 2017-04-19 2017-08-04 山东科汇电力自动化股份有限公司 抗大地杂散电流干扰的高压电缆护层故障测距系统及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002354B1 (en) * 2002-06-07 2006-02-21 Marvell International Ltd. Cable tester
CA2637487A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-09 Matthew S. Mashikian Diagnostic method for electrical cables utilizing axial tomography technique
CN102955095A (zh) * 2012-10-24 2013-03-06 重庆大学 一种同步获取输电线路任意两端电信号的方法
CN202929139U (zh) * 2012-11-12 2013-05-08 北京蓝派克电力科技有限公司 一种输配电网同步采集及在线监测系统
GB2504905A (en) * 2011-05-25 2014-02-12 Electric Power Res Inst On-line monitoring system of insulation losses for underground power cables
US9274161B1 (en) * 2013-01-28 2016-03-01 The Florida State University Research Foundation, Inc. Voltage profile based fault location identification system and method of use
CN105486917A (zh) * 2015-12-23 2016-04-13 万进 一种节能型输电线损耗和故障检测方法
CN105510766A (zh) * 2015-11-06 2016-04-20 中国电子科技集团公司第四十一研究所 射频电缆故障定位检测装置及检测方法
CN105629050A (zh) * 2015-12-24 2016-06-01 万进 一种节能型输电线损耗和故障监控装置
CN105652152A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 缪弼东 一种复线直供系统接触网的故障定位方法和系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002354B1 (en) * 2002-06-07 2006-02-21 Marvell International Ltd. Cable tester
CA2637487A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-09 Matthew S. Mashikian Diagnostic method for electrical cables utilizing axial tomography technique
GB2504905A (en) * 2011-05-25 2014-02-12 Electric Power Res Inst On-line monitoring system of insulation losses for underground power cables
CN102955095A (zh) * 2012-10-24 2013-03-06 重庆大学 一种同步获取输电线路任意两端电信号的方法
CN202929139U (zh) * 2012-11-12 2013-05-08 北京蓝派克电力科技有限公司 一种输配电网同步采集及在线监测系统
US9274161B1 (en) * 2013-01-28 2016-03-01 The Florida State University Research Foundation, Inc. Voltage profile based fault location identification system and method of use
CN105510766A (zh) * 2015-11-06 2016-04-20 中国电子科技集团公司第四十一研究所 射频电缆故障定位检测装置及检测方法
CN105486917A (zh) * 2015-12-23 2016-04-13 万进 一种节能型输电线损耗和故障检测方法
CN105629050A (zh) * 2015-12-24 2016-06-01 万进 一种节能型输电线损耗和故障监控装置
CN105652152A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 缪弼东 一种复线直供系统接触网的故障定位方法和系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A New Method for Detecting Loss of Synchronism using power and current measured on a line;Tamotsu Minakawa et al.;《IEEE Transactions on Power Delivery》;19990131;第14卷(第1期);第68-73页
电力电缆故障诊断研究综述;高青松 等;《贵州电力技术》;20160531;第19卷(第5期);第54-57页
高压输电线路故障测距方法比较;杨志超;《油气田地面工程》;20090731;第28卷(第7期);第56-57页

Also Published As

Publication number Publication date
CN106526412A (zh) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104157195B (zh) 电力电缆故障模拟及定位系统
CN102759686B (zh) 一种电力电缆故障定点方法
CN103604992B (zh) 变电站二次回路无线核相带负荷校保护的方法及系统
CN205080227U (zh) 接地网检测系统
CN102636768B (zh) 一种避雷器在线监测仪在线校验方法
CN104535844A (zh) 一种免拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法
CN105021111B (zh) 一种探测方便的接地排埋深探测器的工作方法
CN104242267A (zh) 一种风力发电送出输电线路距离保护方法
CN102628890A (zh) 智能型接地安全参数监测方法及装置
JP6469740B2 (ja) 接地抵抗測定方法
CN106501673B (zh) 一种基于输电线路隐患放电实测电流行波的正常谐波判别方法
CN105092997A (zh) 一种特高压输电线路雷电绕击与反击的识别方法
CN106526412B (zh) 一种适用于光伏场直流电缆接地故障定位的方法和装置
JP6059943B2 (ja) 構造物のき裂監視装置
CN203084089U (zh) 一种接地网试验系统
CN203858320U (zh) 一种基于阀值比较的接地网腐蚀断点检测系统
CN204613345U (zh) 一种电缆故障的识别装置
CN103197195A (zh) 一种电压二次回路中性线网络多点接地检测方法及系统
CN102879626A (zh) 自动检测电器负载特性的剩余电压测量方法
CN106018922B (zh) 电网过电压暂态分量时域波形提取方法及系统
CN110174593B (zh) 采用电磁感应判断接地网断点位置的装置与方法
CN205139294U (zh) 一种基于无线传感器网络的接地网腐蚀状况测试装置
CN205003237U (zh) 一种接地网上引导体线缺陷筛选检测的装置
CN204649846U (zh) 接地电阻gps自动定位检测装置
CN106707071A (zh) 用于计算电源防雷装置剩余使用寿命的系统及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant