CN108037411A - 一种输电线路隐患放电预警方法 - Google Patents

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刘贞瑶
康宇斌
郭嵘
姜海波
陈轩
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Abstract

本发明公开了一种输电线路隐患放电预警方法,包括如下步骤:采集输电线路放电时的高频暂态行波,提取有效隐患放电波段;对有效隐患放电波段进行定位分析,获取整条输电线路放电分布结果,计算每基杆塔放电次数;对每基杆塔放电次数进行分析,判断输电线路是否存在隐患放电,实现输电线路隐患放电预警。本发明实现了输电线路隐患点的实时广域监测及预警功能,具有精度高、监测范围广、实时性强等优点,有助于尽早发现输电线路运行中出现的缺陷隐患,及时将缺陷隐患予以消除,大大提高输电线路的主动防护水平,对保证电网的安全运行具有重要意义。

Description

一种输电线路隐患放电预警方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种输电线路隐患放电预警方法,属于输电线路技术领域。
背景技术
[0002] 随着我国智能电网的快速发展,高压输电线路数量日益增加,覆盖范围不断扩大, 途经的气候条件、地理环境复杂多变,易发生故障,是造成电力系统故障的重要因素。输电 线路故障种类繁多,特征各异。运行经验表明,除雷击与外力破坏等瞬时性故障以外,还有 树障、覆冰、污闪等等,这些故障虽然占比低于雷击以及外力破坏等故障,但容易引起重合 闸失败,造成线路停运的恶劣事故发生。研宄表明,这些故障在发生前会经历一段较为漫长 的发展过程,对输电线路运行产生威胁,这种状态称作隐患。
[0003] 目前线路缺陷隐患通常是依靠人工巡视来发现,由于受地形条件限制及巡视人员 经验影响,有可能无法发现输电线路上的缺陷隐患,使得隐患最终发展成事故。此外,人工 巡视一般严重依赖于仪器设备,例如超声巡检仪、红外/紫外城乡设备,只能定点巡检,无法 实现广域实时监测。因此急需一种高效、高准确率的智能化隐患监测和预警技术来提高电 网的隐患管控水平。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种输电线路隐患放电预警方 法,解决现有技术中输电线路隐患放电无法实现广域实时监测、监测效率低、准确率不高的 技术问题。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种输电线路隐患放电预警 方法,包括如下步骤: 采集输电线路放电时的高频暂态行波,提取有效隐患放电波段; 对有效隐患放电波段进行定位分析,获取整条输电线路放电分布结果,计算每基杆塔 放电次数; 对每基杆塔放电次数进行分析,判断输电线路是否存在隐患放电,实现输电线路隐患 放电预警。
[0006] 提取有效隐患放电波段的具体方法是:利用波形辨识技术对所采集的高频暂态行 波进行甄别,高频暂态行波的幅值处于[a,b]范围内的波形为有效隐患放电波段;其中:a为 预设的高频暂态行波的下限幅值,b为预设的高频暂态行波的上限幅值;a,b均为常数。
[0007] 所述定位分析指双端定位分析。
[0008] 判断输电线路是否存在隐患放电的具体方法如下: 计算统计时段每基杆塔放电次数这一数组的均方差S;若S〈c,则表明沿线放电分布具 备随机性,判定线路无隐患发生;若S>c,则表明线路上一基或若干基杆塔出现了多次重复 放电,可能存在意思隐患,进一步的,挑出放电次数最高的杆塔,对该杆塔该时段内的放电 次数进行趋势统计分析;根据杆塔放电趋势统计规则判断输电线路是否存在隐患放电;其 中,C为预设的每基杆塔放电次数的均方差参考值。
[0009] 根据杆塔放电趋势统计规则判断输电线路是否存在隐患放电的具体方法如下:将 统计时段按时长均分为n个时段,计算每个子时段下放电次数,若出现连续两个时段放电次 数呈增加趋势,则判定线路该杆塔存在隐患放电,启动预警机制;反之,认为线路无隐患放 电发生。
[0010] n的取值范围是[5,10]。
[0011]与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是: 以分布式行波监测系统监测的行波电流为分析对象,通过对监测的放电行波进行统计 分析,实现了输电线路隐患点的实时广域监测及预警功能,具有精度高、监测范围广、实时 性强等优点,有助于尽早发现输电线路运行中出现的缺陷隐患,及时将缺陷隐患予以消除, 大大提高输电线路的主动防护水平,对保证电网的安全运行具有重要意义。
具体实施方式
[0012] 输电线路发生隐患时,隐患点处会形成断断续续的放电过程,每次放电均会产生 高频暂态电流行波并沿导线向两端传播,这种电流具有广域传播特性,且放电会较长时间 存在,具有很高的重复性。分布式行波监测系统实时监测这种高频放电行波,通过对行波进 行定位和统计分析,可以实现隐患点的广域监测及预警功能。
[0013] 本发明专利提供了一种适用于输电线路隐患放电预警的技术,该技术基于目前己 有的输电线路分布式监测系统,以监测系统实时采集的输电线路隐患放电时刻隐患点附近 的高频暂态行波为分析对象,首先利用波形辨识技术对采集波形进行甄别,剔除无效波形; 然后利用双端行波定位技术,获取整条输电线路沿线放电分布,最后对放电数据进行统计 分析,最终实现输电线路隐患点的预警功能。本发明有助于尽早发现线路运行中出现的缺 陷隐患,及时将缺陷隐患予以消除,大大提高输电线路的主动防护水平,对保证电网的安全 运行具有重要意义。
[0014] 下面对本发明做进一步详细描述。
[0015] 一种输电线路隐患放电预警方法,具体包括如下步骤: 1) 首先对分布式监测系统监测到的高频暂态行波进行分析,幅值处于[a,b]范围内的 波形为有效隐患放电波段;其中:a为预设的高频暂态行波的下限幅值,b为预设的高频暂 态行波的上限幅值; 2) 对有效隐患放电波段进行双端定位,形成一段时间内输电线路全线放电结果分布, 计算每基杆塔在当前时段下的放电次数; 3) 对杆塔放电次数进行数值分析,计算其均方差S; 若S〈c,则表明沿线放电分布具备随机性,判定线路无隐患发生; 若S>c,则表明线路上一基或若干基杆塔出现了多次重复放电,可能存在意思隐患,进 一步的,挑出放电次数最高的杆塔,对该杆塔该时段内的放电次数进行趋势统计分析; 4) 杆塔放电趋势统计规则为:将统计时段按时长均分为n个时段(n的取值范围:5<n< 10),计算每个子时段下放电次数,若出现连续两个时段放电次数呈增加趋势,则判定线路 该杆塔存在隐患,需要处理;反之,认为线路无隐患放电发生。
[0016]上述a,b,c,n都为常数,不同输电线路对应的这些常数值不同,在实际实施时,首 先给出一个参考值,然后结合一定的实测和运行后再作一定的修正。
[0017]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1. 一种输电线路隐患放电预警方法,其特征在于,包括如下步骤: 采集输电线路放电时的高频暂态行波,提取有效隐患放电波段; 对有效隐患放电波段进行定位分析,获取整条输电线路放电分布结果,计算每基杆塔 放电次数; 对每基杆塔放电次数进行分析,判断输电线路是否存在隐患放电,实现输电线路隐患 放电预警。
2. 根据权利要求1所述的输电线路隐患放电预警方法,其特征在于,提取有效隐患放电 波段的具体方法是:利用波形辨识技术对所采集的高频暂态行波进行甄别,高频暂态行波 的幅值处于[a,b]范围内的波形为有效隐患放电波段; 其中:a为预设的高频暂态行波的下限幅值,b为预设的高频暂态行波的上限幅值;a,b 均为常数。
3. 根据权利要求1所述的输电线路隐患放电预警方法,其特征在于,所述定位分析指双 端定位分析。
4. 根据权利要求1所述的输电线路隐患放电预警方法,其特征在于,判断输电线路是否 存在隐患放电的具体方法如下: 计算统计时段每基杆塔放电次数这一数组的均方差S; 若S<c,则表明沿线放电分布具备随机性,判定线路无隐患发生; 若S>c,则表明线路上一基或若干基杆塔出现了多次重复放电,可能存在意思隐患,进 一步的,挑出放电次数最高的杆塔,对该杆塔该时段内的放电次数进行趋势统计分析;根据 杆塔放电趋势统计规则判断输电线路是否存在隐患放电; 其中,c为预设的每基杆塔放电次数的均方差参考值。
5. 根据权利要求4所述的输电线路隐患放电预警方法,其特征在于,根据杆塔放电趋势 统计规则判断输电线路是否存在隐患放电的具体方法如下: 将统计时段按时长均分为n个时段,计算每个子时段下放电次数,若出现连续两个时段 放电次数呈增加趋势,则判定线路该杆塔存在隐患放电,启动预警机制;反之,认为线路无 隐患放电发生。
6. 根据权利要求5所述的输电线路隐患放电预警方法,其特征在于,n的取值范围是[5, 10] 〇
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