CN110954783B - 一种基于测距概率的t接线路故障测距方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本公开公开了一种基于测距概率的T接线路故障测距方法及系统，定义跨接T节点的三条线路；测量故障点在任意一条线路中到达线路两端的时间，计算三条线路的故障测距距离；根据所得到的三个测距距离以及每条线路两端的距离，分别计算每条线路的距离偏差值并判断三个距离偏差值中的最小距离偏差值；舍弃最小距离偏差值对应线路的测距距离，对剩余两条线路的测距距离进行测距概率计算，确定故障位置。对参与计算的两条线路按故障点靠近对应线路中心的比例以及对应线路长度定义加权系数，故障点靠近中心加权系数高，故障点偏离中心加权系数低，通过计算两条线路的测距概率，提高测距精度，快速精准地确定故障点位置。

Description

一种基于测距概率的T接线路故障测距方法及系统
技术领域
本公开涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种基于测距概率的T接线路故障测距方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着电力系统的发展，现代电力系统容量不断增大，电压等级不断升高，输电线路的结构也不断复杂，T接线路在工程实际中也大量的存在。T接线路一般具有输送功率大，负荷重等特点，一旦线路发生故障，有可能造成大面积停电，将很难在较快的时间内找到故障发生的位置并切除，因此，T接线路发生故障时，进行快速有效的故障测距具有更重要的意义。
由于故障冲击信号在线路传输过程中会产生高频衰减，因此测距精度会随故障点在线路上的位置而发生变化，引入测距概率对T接线路进行故障测距，通过故障测距准确而迅速地找到故障点进而排除故障对电力系统有着重要的意义，保证电力系统的安全稳定运行。
发明内容
为了解决上述问题，本公开提出了一种基于测距概率的T接线路故障测距方法及系统，对参与计算的两条线路按故障点靠近对应线路中心的比例以及对应线路长度定义加权系数，故障点靠近中心加权系数高，故障点偏离中心加权系数低，通过计算两条线路的测距概率，提高测距精度，快速精准地确定故障点位置。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
第一方面，本公开提供一种基于测距概率的T接线路故障测距方法，包括：
定义跨接T节点的三条线路；
测量故障点在任意一条线路中到达线路两端的时间，计算三条线路的故障测距距离；
根据所得到的三个测距距离以及每条线路两端的距离，分别计算每条线路的距离偏差值并判断三个距离偏差值中的最小距离偏差值；
舍弃最小距离偏差值对应线路的测距距离，对剩余两条线路的测距距离进行测距概率计算，确定故障位置。
作为可能的一些实现方式，所述计算三条线路的故障测距距离具体为：
根据双端测距原理，以任意一条线路两端的距离和故障点在该条线路中以波速度到达线路两端的时间差计算该条线路的测距距离；
依次计算三条线路的测距距离。
作为可能的一些实现方式，所述测距概率计算为：
将剩余两条线路的测距结果进行测距概率合并计算，根据故障点对应的线路长度与故障点偏离线路中心点的比例进行基于测距概率的加权修正。
作为可能的一些实现方式，所述加权修正为：
定义剩余两条线路故障点偏离线路公共起点的距离分别为d1、d2，线路长度分别为n1、n2，则故障点偏离线路中心点的比例分别为：
Figure BDA0002324003280000031
故障位置d1的测距概率为：
Figure BDA0002324003280000032
故障位置d2的测距概率为：
Figure BDA0002324003280000033
按照偏离线路中心点和线路长度加权计算得到故障点与线路公共起点距离为：
Figure BDA0002324003280000034
第二方面，本公开提供一种基于测距概率的T接线路故障测距系统，包括：
预定义模块，其用于定义跨接T节点的三条线路；
测距距离计算模块，其用于测量故障点在任意一条线路中到达线路两端的时间，计算三条线路的故障测距距离；
距离偏差值计算模块，其用于根据所得到的三个测距距离以及每条线路两端的距离，分别计算每条线路的距离偏差值并判断三个距离偏差值中的最小距离偏差值；
故障定位模块，其用于舍弃最小距离偏差值对应线路的测距距离，对剩余两条线路的测距距离进行测距概率计算，确定故障位置。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
参与计算的两条线路按故障点靠近对应线路中心的比例定义加权系数，故障点靠近中心加权系数高，故障点偏离中心加权系数低。
参与计算的两条线路按对应线路长度定义加权系数，线路短加权系数高，线路长加权系数低。
通过计算两条线路的测距概率，提高测距精度，快速精准地确定故障点位置。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是基于测距概率的T接线路故障测距流程图；
图2是T接线路示意图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1
如图1所示，本公开提供一种基于测距概率的T接线路故障测距方法，包括：
步骤一：定义跨接T节点的三条线路；
所述步骤一中，定义跨接T节点的三条线路包含：线路1、线路2、线路3；其中，线路1为跨接T节点左侧到下侧的线路，L1代表线路1的长度；线路2为跨接T节点左侧到右侧的线路，L2代表线路2的长度；线路3为跨接T节点下侧到右侧的线路，L3代表线路3的长度。
如图2所示，L1＝La+Lb；L2＝La+Lc；L3＝Lb+Lc；其中，La是设备a距离T节点的距离；Lb是设备b距离T节点的距离；Lc是设备c距离T节点的距离，设备a、b、c为T接线路中的三个终端设备，设备a接入T节点左侧线路中，设备b接入T节点下侧线路中，设备c接入T节点右侧线路中。
步骤二：测量故障点在任意一条线路中到达线路两端的时间，计算三条线路的故障测距距离；
所述步骤二中，根据双端测距原理，以任意一条线路两端的距离和故障点在该条线路中到达线路两端的时间差计算该条线路的测距距离；
依次计算三条线路的测距距离。
具体方法公式为：
Figure BDA0002324003280000051
Figure BDA0002324003280000052
分别计算得到3个测距结果L1x、L2x、L3x，
其中，L1、L2、L3为线路长度；v为波速度；ta为故障点到达设备a的时刻；tb为故障点到达设备b的时刻；tc为故障点到达设备c的时刻。
在跨T节点的三条线路的两端分别安装故障测距装置，用于测量故障点到达线路两端的时间。
步骤三：根据所得到的三个测距结果以及每条线路两端的距离，分别计算每条线路的距离偏差值并判断三个距离偏差值中的最小距离偏差值；
所述步骤三中，对三个测距结果分别与每条线路两端的距离值进行减法运算，并取绝对值；
即，s1＝|L1x-T1|；s2＝|L2x-T2|；s3＝|L3x-T3|，
其中，T1是线路1中设备a到T节点的距离；T2是线路2中设备a到T节点的距离；T3是线路3中设备b到T节点的距离；
对得到的三个距离偏差值确定最小值，具体方法为：
Smin＝min(s1,s2,s3)。
步骤四：舍弃最小距离偏差值对应线路的测距结果，对剩余两条线路的测距结果进行测距概率计算，确定故障位置。
所述步骤四中：所述测距概率计算为：将剩余两条线路的测距结果进行测距概率合并计算，根据故障点对应的线路长度与故障点偏离线路中心点的比例进行基于测距概率的加权修正。
合并计算测距概率，对得到的最小距离偏差值所对应的线路测距结果进行舍弃，将剩余两条线路的测距结果进行测距概率合并计算，根据故障点对应的线路长度与故障点偏离线路中心点的比例做基于测距概率的加权修正，具体方法为：
设参与计算的两条线路故障点偏离线路公共起点的距离分别为d1、d2，线路长度分别为n1、n2，则故障点偏离线路中心点的比例为：
Figure BDA0002324003280000061
故障位置d1的测距概率为：
Figure BDA0002324003280000062
故障位置d2的测距概率为：
Figure BDA0002324003280000071
按照偏离线路中心点和线路长度加权计算故障点与线路公共起点距离为：
Figure BDA0002324003280000072
实施例2
本公开提供一种基于测距概率的T接线路故障测距系统，包括：
预定义模块，其用于定义跨接T节点的三条线路；
测距距离计算模块，其用于测量故障点在任意一条线路中到达线路两端的时间，计算三条线路的故障测距距离；
距离偏差值计算模块，其用于根据所得到的三个测距距离以及每条线路两端的距离，分别计算每条线路的距离偏差值并判断三个距离偏差值中的最小距离偏差值；
故障定位模块，其用于舍弃最小距离偏差值对应线路的测距距离，对剩余两条线路的测距距离进行测距概率计算，确定故障位置。
以上仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种基于测距概率的T接线路故障测距方法，其特征在于，包括：
定义跨接T节点的三条线路；
测量故障点在任意一条线路中到达线路两端的时间，计算三条线路的故障测距距离；
根据所得到的三个测距距离以及每条线路两端的距离，分别计算每条线路的距离偏差值并判断三个距离偏差值中的最小距离偏差值；
舍弃最小距离偏差值对应线路的测距距离，对剩余两条线路的测距距离进行测距概率计算，确定故障位置；
所述距离偏差值的计算为：对三个测距距离分别与每条线路两端的距离值进行减法运算，并取绝对值；
定义剩余两条线路故障点偏离线路公共起点的距离分别为d1、d2，线路长度分别为n1、n2，则故障点偏离线路中心点的比例分别为：
Figure FDA0002545043800000011
故障位置d1的测距概率为：
Figure FDA0002545043800000012
故障位置d2的测距概率为：
Figure FDA0002545043800000013
2.如权利要求1所述的一种基于测距概率的T接线路故障测距方法，其特征在于，所述计算三条线路的故障测距距离具体为：
根据双端测距原理，以任意一条线路两端的距离和故障点在该条线路中以波速度到达线路两端的时间差计算该条线路的测距距离；
依次计算三条线路的测距距离。
3.如权利要求2所述的一种基于测距概率的T接线路故障测距方法，其特征在于，所述计算三条线路的故障测距距离的具体公式为：
Figure FDA0002545043800000021
分别计算得到3个测距结果L1x、L2x、L3x；
其中，L1、L2、L3为线路长度；v为波速度；ta为故障点到达设备a的时刻；tb为故障点到达设备b的时刻；tc为故障点到达设备c的时刻。
4.如权利要求1所述的一种基于测距概率的T接线路故障测距方法，其特征在于，将剩余两条线路的测距结果进行测距概率合并计算，根据故障点对应的线路长度与故障点偏离线路中心点的比例进行基于测距概率的加权修正。
5.如权利要求4所述的一种基于测距概率的T接线路故障测距方法，其特征在于，所述加权修正为：按照偏离线路中心点和线路长度加权计算得到故障点与线路公共起点距离为：
Figure FDA0002545043800000022
6.一种基于测距概率的T接线路故障测距系统，其特征在于，包括：
预定义模块，其用于定义跨接T节点的三条线路；
测距距离计算模块，其用于测量故障点在任意一条线路中到达线路两端的时间，计算三条线路的故障测距距离；
距离偏差值计算模块，其用于根据所得到的三个测距距离以及每条线路两端的距离，分别计算每条线路的距离偏差值并判断三个距离偏差值中的最小距离偏差值；
故障定位模块，其用于舍弃最小距离偏差值对应线路的测距距离，对剩余两条线路的测距距离进行测距概率计算，确定故障位置；
所述距离偏差值计算模块中，对三个测距距离分别与每条线路两端的距离值进行减法运算，并取绝对值；
所述故障定位模块中，定义剩余两条线路故障点偏离线路公共起点的距离分别为d1、d2，线路长度分别为n1、n2，则故障点偏离线路中心点的比例分别为：
Figure FDA0002545043800000031
故障位置d1的测距概率为：
Figure FDA0002545043800000032
故障位置d2的测距概率为：
Figure FDA0002545043800000033
7.如权利要求6所述的一种基于测距概率的T接线路故障测距系统，其特征在于，所述测距距离计算模块具体为：
根据双端测距原理，以任意一条线路两端的距离和故障点在该条线路中以波速度到达线路两端的时间差计算该条线路的测距距离；
依次计算三条线路的测距距离。
8.如权利要求6所述的一种基于测距概率的T接线路故障测距系统，其特征在于，所述故障定位模块具体为：
将剩余两条线路的测距结果进行测距概率合并计算，根据故障点对应的线路长度与故障点偏离线路中心点的比例进行基于测距概率的加权修正。
9.如权利要求8所述的一种基于测距概率的T接线路故障测距系统，其特征在于，所述加权修正为：
按照偏离线路中心点和线路长度加权计算得到故障点与线路公共起点距离为：
Figure FDA0002545043800000041
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