CN110646689A - 一种同源双采样方式的行波测距方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是一种同源双采样方式的行波测距方法与装置。该方法通过对同源行波数据进行两种方式采样，分别得到第一采样数据和第二采样数据，其中第一采样数据的放大倍数小于第二采样数据的放大倍数，并根据突变量值的大小选择合适的数据用于行波波头的查找；突变量值较大时选择放大倍数较小的第一采样数据进行波头查找，降低了对行波的误判，突变量值较小时选择放大倍数较大的第二采样数据进行波头查找，降低了对行波的漏判，提高了测距的识别能力和精确度。

Description

一种同源双采样方式的行波测距方法与装置
技术领域
本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是一种同源双采样方式的行波测距方法与装置。
背景技术
行波是电力系统发生故障后产生的一种电磁波，它以波的形态沿着线路光速行进。行波在故障时产生，因而又称为故障行波，它具有突变快、频率高、传播速度快、衰减快、持续时问短的特点。虽然行波是一种短吋突变信号，却蕴含了丰富的故障信息，可以用来实现故障判断和故障定位。对于故障特征不明显的缓慢爬升高阻故障，若直接进行采样并分析可能无法准确得到故障特征，导致测距装置漏判，若通过放大后采样并分析，采集回路中的噪声也会被同样放大，可能出现一些类似故障特征的信号，造成测距装置的误判，使得测距装置对波头的识别能力较差，精确度较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种同源双采样方式的行波测距方法与装置，用以解决现有测距技术无法平衡漏判率和误判率导致波头识别能力较差的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种同源双采样方式的行波测距方法，包括以下步骤：
1)通过两路采集电路对同源行波数据进行采集，通过第一采集电路得到第一采样数据，通过第二采集电路得到第二采样数据；第二采样数据的放大倍数大于第一采样数据的放大倍数；
2)根据第一采样数据计算数据的突变量值，判断突变量值是否大于突变量阈值；
3)若突变量值大于突变量阈值，则根据第一采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置或故障距离；若突变量值小于突变量阈值，则根据第二采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置或故障距离。
有益效果是，通过对同源行波数据进行两种方式采样，分别得到第一采样数据和第二采样数据，其中第一采样数据的放大倍数小于第二采样数据的放大倍数，并根据突变量值的大小选择合适的数据用于行波波头的查找；突变量值较大时选择放大倍数较小的第一采样数据进行波头查找，降低了对行波的误判，突变量值较小时选择放大倍数较大的第二采样数据进行波头查找，降低了对行波的漏判，提高了测距的识别能力和精确度。
进一步地，为了提高查阅和记录的精准度，该行波测距方法还包括根据第一采样数据进行录波和显示的步骤。
进一步地，为了得到更好的采样精度，第一采样数据的放大倍数为1。
进一步地，为了更精准的启动波头查找步骤，步骤1)中还对第一采样数据进行抽点，当抽点满足启动条件时，执行步骤2)。
本发明提供一种同源双采样方式的行波测距装置，包括控制器和用于获取行波数据的数据源；控制器通过第一采集电路连接数据源，获取得到第一采样数据；控制器通过第二采集电路连接数据源，获取得到第二采样数据；第二采样数据的放大倍数大于第一采样数据的放大倍数；所述控制器根据第一采样数据计算数据的突变量值，当判定突变量值大于突变量阈值时，根据第一采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置或故障距离，当突变量值小于突变量阈值时，根据第二采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置或故障距离。
有益效果是，通过对同源行波数据进行两种方式采样，分别得到第一采样数据和第二采样数据，其中第一采样数据的放大倍数小于第二采样数据的放大倍数，并根据突变量值的大小选择合适的数据用于行波波头的查找；突变量值较大时选择放大倍数较小的第一采样数据进行波头查找，降低了对行波的误判，突变量值较小时选择放大倍数较大的第二采样数据进行波头查找，降低了对行波的漏判，提高了测距的识别能力和精确度。
进一步地，为了提高记录的精准度，还包括录波装置，所述控制器的输出端连接录波装置，根据第一采样数据进行录波。
进一步地，为了便于查阅并提高查阅的精准度，还包括显示装置，所述控制器的输出端连接显示装置，根据第一采样数据进行显示。
进一步地，为了得到更好的采样精度，第一采集电路直接连接数据源，第二采集电路通过运算放大电路连接数据源。
附图说明
图1是本发明的一种同源双采样方式的行波测距方法的流程图；
图2是本发明的一种同源双采样方式的行波测距装置的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
方法实施例：
本发明提供一种同源双采样方式的行波测距方法，如图1所示，包括以下步骤：
1)通过两路采集电路对同源行波数据进行采集。
第一采集电路直接连接行波数据的数据源得到第一采样数据，即未经过放大的采样数据；第二采集电路通过一个运算放大电路连接上述的数据源得到第二采样数据，即得到经过放大的采样数据。
本实施例中第一采集电路直接连接行波数据的数据源，作为其他实施方式，第一采集电路也可以经过一个运算放大电路连接数据源，但其运算放大电路的放大倍数小于第二采集电路的运算放大电路的放大倍数。
2)对第一采样数据进行抽点判别。
对第一采样数据进行抽点，从抽点的数据中判断是否有半数以上的点的幅值超出设定幅值，若有半数以上的点的幅值超出设定幅值，则启动行波测距，即继续执行下面的步骤；本实施例中以半数以上的点的幅值超出设定幅值作为启动条件，作为其他实施方式，还可以采用其他现有的条件作为启动条件，也可以省略该抽样判别的步骤。
3)根据第一采样数据计算数据的突变量值，判断突变量值Q是否大于突变量阈值Mest。
根据现有的技术计算行波数据的突变量值，若突变量值Q大于突变量阈值Mest，则根据第一采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置。当突变量值较大时表明数据的特征较为明显，选择不放大的第一采样数据进行波头查找，避免噪声的放大引起类似故障特征的信号，形成误判。
若突变量值Q小于突变量阈值Mest，则根据第二采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置。当突变量值较小时表明数据的特征不明显，选择放大的第二采样数据进行波头查找，避免特征无法识别形成漏判。
无论突变量值大于突变量阈值还是突变量值小于突变量阈值，都通过第一采样数据进行录波和显示，以满足交流头采样精度的要求。
本实施例中在进行行波波头查找后输出故障位置，作为其他实施方式，也可以在进行行波波头查找后得到故障距离，并输出故障距离。
本实施例中的步骤2)为启动波头查找的判定，作为其他实施方式，也可以不设置该判定条件，实时开启波头查找。
装置实施例：
本发明提供一种同源双采样方式的行波测距装置，如图2所示，包括控制器和交流CT，其中，交流CT用于获取行波数据；控制器通过第一采集电路直接连接交流CT，获取得到第一采样数据；控制器通过第二采集电路和运算放大电路连接交流CT，获取得到第二采样数据；控制器根据第一采样数据计算数据的突变量值，当判定突变量值大于突变量阈值时，根据第一采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置，当突变量值小于突变量阈值时，根据第二采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置。
本实施例中，以交流CT获取行波数据，作为其他实施方式，还可以通过PT等其他现有的二次设备获取行波数据。
该行波测距装置还包括录波装置和显示装置，控制器的输出端连接录波装置和显示装置，根据第一采样数据进行录波和显示，以满足交流头采样精度的要求。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种同源双采样方式的行波测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)通过两路采集电路对同源行波数据进行采集，通过第一采集电路得到第一采样数据，通过第二采集电路得到第二采样数据；第二采样数据的放大倍数大于第一采样数据的放大倍数；
2)根据第一采样数据计算数据的突变量值，判断突变量值是否大于突变量阈值；
3)若突变量值大于突变量阈值，则根据第一采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置或故障距离；若突变量值小于突变量阈值，则根据第二采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置或故障距离。
2.根据权利要求1所述的同源双采样方式的行波测距方法，其特征在于，该行波测距方法还包括根据第一采样数据进行录波和显示的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的同源双采样方式的行波测距方法，其特征在于，第一采样数据的放大倍数为1。
4.根据权利要求1或2所述的同源双采样方式的行波测距方法，其特征在于，步骤1)中还对第一采样数据进行抽点，当抽点满足启动条件时，执行步骤2)。
5.一种同源双采样方式的行波测距装置，其特征在于，包括控制器和用于获取行波数据的数据源；控制器通过第一采集电路连接数据源，获取得到第一采样数据；控制器通过第二采集电路连接数据源，获取得到第二采样数据；第二采样数据的放大倍数大于第一采样数据的放大倍数；所述控制器根据第一采样数据计算数据的突变量值，当判定突变量值大于突变量阈值时，根据第一采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置或故障距离，当突变量值小于突变量阈值时，根据第二采样数据进行行波波头查找，并输出故障位置或故障距离。
6.根据权利要求5所述的同源双采样方式的行波测距装置，其特征在于，还包括录波装置，所述控制器的输出端连接录波装置，根据第一采样数据进行录波。
7.根据权利要求5或6所述的同源双采样方式的行波测距装置，其特征在于，还包括显示装置，所述控制器的输出端连接显示装置，根据第一采样数据进行显示。
8.根据权利要求5所述的同源双采样方式的行波测距装置，其特征在于，第一采集电路直接连接数据源，第二采集电路通过运算放大电路连接数据源。
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