CN110726904B - 一种基于分布式的t接输电电路的故障点精确定位的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于分布式的T阶输电电路的故障点精确定位的方法，涉及输电线路故障定位领域，通过在输电电路上的电源出口处、T节点处安装的输电线路故障监测装置获取T接输电线路各个监测装置的工频、高频故障电流特征信息，判断主、支线故障及故障区间，再以线路实长反演剔除多次折反射衍生的行波干扰，而获取故障点位置。

Description

一种基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法
技术领域
本发明涉及输电线路故障定位领域，尤其涉及一种基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法。
背景技术
输电电路的故障点定位传统的行波监测均通过安装于变电站内的装置施行应用，但由于行波传输的衰减畸变特征、变电站内的折反射，导致波头难于识别。国内外提出了大量的输电线路故障测距原理和方法，并有不少已转化为实际应用。输电线路的故障测距从其拓补特点上可分为无分支输电线故障测距和多分支输电线故障测距。目前，电力线路故障测距的研究多数是对于无分支线路进行的，如行波法，参数估计法和阻抗故章定位法等，多分支输电线路故障精确定位的原理和技术是一个尚待进行研究。本申请提出一种基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法，且输电线路故障监测系统在实际电力通信网络的发展以及故障数据信息远传和综合处理实现的基础上，因此，提出了基于分布式技术的T接输电线路故障分支判断的新判据和故障点测距的新方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法，从而解决了现有没有T接输电电路的故障点精确定位的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法，包括以下步骤：
S1、在输电电路上安装输电线路故障监测装置；
S2、通过输电线路故障监测装置获取的工频、高频故障电流特征信息确定输电电路的故障点之路区间；
S3、判断故障点是否在主线上，若故障点在主线上，则进入S6；若故障不在主线上，则进入S4；
S4、确认故障点属于支线区间，在线实时反演各T结点传播时差，根据反演时差，剔除各T结点所衍生出的干扰折反射波；
S5、对支线上的故障点进行定位；
S6、判断故障点是否靠近故障点之路区间的电源终端与主线上靠近电源终端的两个输电线路故障监测终端之间，若是，则进入S7；若不是，则进入S9；
S7、在线实时反演各T节点电源终端与最近的输电线路故障监测终端的传播时差，根据反演时差，剔除各T结点所衍生出的干扰折反射波；
S8、对主线上的故障点进行定位；
S9、确定故障点属于除去靠近电源终端的两个输电线路故障监测终端之间的主线上，在线实时反演各T节点的传播时差，根据反演时差，剔除各T结点所衍生出的干扰折反射波，利用确定的主线上的相邻的两个输电线路故障监测终端进行双端GPS定位。
进一步的，所述输电线路故障监测装置安装在所述故障点之路区间的靠近电源终端处和T结点附近。
进一步的，所述S5中的定位方法为利用支线上T结点的首端和终端的输电线路故障监测终端直接进行单端反射波定位；或如果支线上有多个输电线路故障监测终端，则选择所述支线和另一中输电线路故障监测终端进行双端GPS定位。
进一步的，所述S8的定位方法为利用主线上最靠近电源终端的输电线路故障监测终端进行单端反射波定位；或利用主线上最靠近同一侧的电源终端的两个输电线路故障监测终端之间进行双端GPS定位。
进一步的，所述S6之前还包括：判断故障点时选用电源终端的出口处终端与支线首端的终端时，当GPS距离差绝对值小于∆L，则在故障点靠近电源点，在测试的两终端之间；当GPS距离差绝对值等于∆L，则故障点在测试的两终端之外。
进一步的，如果支线上有多个输电线路故障监测终端，通过故障行波初始波的GPS时间计算故障点位置；如T接线路只在T结点处有一个终端，则利用A型反射波定位理论进行计算。
进一步的，所述∆L为测试的两个输电线路故障监测终端测到故障点的距离的绝对值。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：本申请所提供的一种基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法，通过在输电电路上的电源出口处、T节点处安装的输电线路故障监测装置获取T接输电线路各个监测装置的工频、高频故障电流特征信息，判断主、支线故障及故障区间，再以线路实长反演剔除多次折反射衍生的行波干扰，而获取故障点位置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法的流程图；
图2是本发明的输电线路故障监测装置安装示意图；
图3是本发明的∆L计算示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所提供的基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法包括以下步骤：
S1、行波每次经过T接点都将发生折反射现象，这将使整个线路上的行波变得尤为复杂，难于分析。为了解决此问题，考虑采用分布式的故障监测装置安装方式，在输电电路上安装输电线路故障监测装置，输电线路故障监测装置安装在故障点之路区间的靠近电源终端处和T结点附近。实现将T接复杂线路转变为多个简单线路，并以简单线路的行波定位理论实现T接线路故障的定位。
本实施例的输电线路故障监测装置安装示意图如图2所示。故障点之路区间包括两端的电源点，即电源终端，主线为两电源点之间的线路，图中的0、1、2，…，n-1，n，n+1，…，N，N+1为输电线路故障监测装置，即0号终端、1号终端，…，n-1号终端，n号终端，n+1号终端，…，N号终端,N+1号终端；图2中有n号支线。
广西电网输电线路故障监测系统中的输电线路故障监测装置采用分布式测量思想，在输电线路上每隔20～30公里安装一个监测装置。当输电线路发生故障时，即就近监测暂态行波电流，完整反映出行波电流的电磁暂态特征。另外，分布式故障定位能够将输电线路分解成若干短距离的区间，按照先确定故障区间，再进行区间内行波定位的方法可大幅提升故障点定位的可靠性和精确性，减小弧垂、波速、波形衰减以及干扰信号对定位精度的影响，实现高精度定位。
S2、通过输电线路故障监测装置获取的工频、高频故障电流特征信息确定输电电路的故障点之路区间。
S3、判断故障点是否在主线上，若故障点在主线上，则进入S6；若故障不在主线上，则进入S4。
S4、确认故障点属于n号支线区间，通过输电线路故障监测终端测到的数据在线实时反演各T结点传播时差，根据反演时差，剔除各T结点所衍生出的干扰折反射波。
S5、对支线上的故障点进行定位；S5中的定位方法为利用n号支线上T结点的首端和终端的输电线路故障监测终端直接进行单端反射波定位；或如果n号支线上有多个输电线路故障监测终端，则选择n号支线和2号终端进行双端GPS定位，如果n号支线上有多个输电线路故障监测终端，通过故障行波初始波的GPS时间计算故障点位置；如T接线路只在T结点处有一个终端，则利用A型反射波定位理论进行计算。
S6、判断故障点时选用电源终端的出口处终端与支线首端的终端时，当GPS距离差绝对值小于∆L，则在故障点靠近电源点，在测试的两终端之间；当GPS距离差绝对值等于∆L，则故障点在测试的两终端之外；∆L为测试的两个输电线路故障监测终端测到故障点的距离的绝对值（如图3所示）。
判断故障点是否靠近电源终端与1号终端之间或N号终端与N+1号终端之间，若是，则进入S7；若不是，则进入S9。
S7、通过输电线路故障监测终端测到的数据在线实时反演各T节点电源终端与1号终端之间或N号终端与N+1号终端之间的传播时差，根据反演时差，剔除各T结点所衍生出的干扰折反射波。
S8、对主线上的故障点进行定位；S8的定位方法为利用0号终端或N+1号终端进行单端反射波定位；或利用0号终端与1号终端或N号终端与N+1号终端进行双端GPS定位。
S9、确定故障点属于主线（n-1，n）区间，在线实时反演各T节点的传播时差，根据反演时差，剔除各T结点所衍生出的干扰折反射波，利用n-1号终端与n号终端进行双端GPS定位。
综上，本发明一种基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法，通过在输电电路上的电源出口处、T节点处安装的输电线路故障监测装置获取T接输电线路各个监测装置的工频、高频故障电流特征信息，判断主、支线故障及故障区间，再以线路实长反演剔除多次折反射衍生的行波干扰，而获取故障点位置。
因为T接线路的特殊性，使得除了故障点之外，不连续点还包括母线、线路的终端及分支的节点和端点，因此行波将在其内部发生复杂的折射及反射。因此增加了通过线路实长实时反演传播时差来剔除掉干扰折反射波。
以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在输电电路上安装输电线路故障监测装置，输电线路故障监测装置安装在输电电路上的电源出口处、T节点处；
S2、通过输电线路故障监测装置获取的工频、高频故障电流特征信息确定输电电路的故障点区间；
S3、判断故障点是否在主线上，若故障点在主线上，则进入S6；若故障不在主线上，则进入S4；
S4、确认故障点属于支线区间，在线实时反演各T节点传播时差，根据反演时差，剔除各T节点所衍生出的干扰折反射波；
S5、对支线上的故障点进行定位；
S6、判断故障点是否在离输电电路的首端电源最近的两个输电线路故障监测装置之间，或在离输电电路的末端电源最近的两个输电线路故障监测装置之间，若是，则进入S7；若不是，则进入S9；
S7、在线实时反演离输电电路的首端电源最近的两个输电线路故障监测装置之间的传播时差，或在线实时反演离输电电路的末端电源最近的两个输电线路故障监测装置之间的传播时差，根据反演时差，剔除各T节点所衍生出的干扰折反射波；
S8、对主线上的故障点进行定位；
S9、确定故障点在离输电电路的首端电源第二近的输电线路故障监测装置与离输电电路的末端电源第二近的输电线路故障监测装置之间，在线实时反演各T节点的传播时差，根据反演时差，剔除各T节点所衍生出的干扰折反射波，利用确定的主线上的相邻的两个输电线路故障监测装置进行双端GPS定位。
2.根据权利要求1所述的基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法，其特征在于：所述S5中的定位方法为利用支线上T节点的首端和终端的输电线路故障监测装置直接进行单端反射波定位；或如果支线上有多个输电线路故障监测装置，则选择所述支线上适当的两个输电线路故障监测装置进行双端GPS定位。
3.根据权利要求1所述的基于分布式的T接输电电路的故障点精确定位的方法，其特征在于：所述S8的定位方法为利用主线上最靠近电源终端的输电线路故障监测装置进行单端反射波定位；或利用主线上最靠近同一侧的电源的两个输电线路故障监测装置进行双端GPS定位。
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