CN111596226A - 一种配电网接地故障定位方法及系统 - Google Patents

一种配电网接地故障定位方法及系统 Download PDF

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陈刚
闻彰叶
谢胜晔
张晓东
罗文军
郑瑞东
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张学杨
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Abstract

本申请提供的配电网接地故障定位方法及系统中，首先在配电网上配置多个行波信号采集终端，获取到故障行波到达各个行波信号采集终端的时刻，然后获取各个坐标点，其中各坐标点的横坐标为故障行波到达每相邻两个行波信号采集终端的时间差，纵坐标为对应的每相邻两个行波信号采集终端之间的距离，然后获得各个坐标点的拟合直线，该拟合直线的斜率的绝对值即为行波波速，然后根据行波波速、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离，此时即完成接地故障的定位；本申请减小了波速测量的误差，提高了波速获得的精度，进而实现精准地完成接地点故障定位。

Description

一种配电网接地故障定位方法及系统
技术领域
本申请涉及配电网故障检测技术领域，尤其涉及一种配电网接地故障定位方法及系统。
背景技术
配电网故障定位是实现配电网自动化的关键因素之一，精准地对接地故障进行定位，对缩短停电时间、缩小停电范围及提供配电网供电可靠性等具有重要意义。
目前配电网故障定位有行波定位法，其原理为当线路发生故障时，在线路测量端捕获故障电压或电流行波，通过分析波速和时间信息，从而求得故障距离，完成故障定位。该方法的优点有：独立性强，不受线路参数、结构等外界因素的干扰；定位时间短，行波波速接近光速，可以在段时间内完成故障距离的计算，测量精度高，并非确定故障区间而是直接确定故障点位置。
在上述行波定位法中，故障行波波速的测定对于故障定位起着很关键的意义；目前波速的获取方法有：一种方法是根据经验预设数值；一种方法是采用线路区外故障时利用双端行波测距系统本身测量行波波速；一种方法是从相邻路线上测量故障行波波速；但是，上述第一种方法在实际应用中可能会产生较大的定位误差；第二种方法中由于输电线路参数是随频率变化的，即使同一线路，在不同时刻其线路参数也在变化，波速数值也不想用，因此波速虽然测定于同一线路，但可能由于外界环境因素影响使得不同时间所测波速产生一定误差；第三种方法中当故障线路与相邻线路的导线参数不相同时，两线路上的行波传播速度不同，因此该方法同样也会产生不可控的定位误差。
发明内容
本申请提供了一种配电网接地故障点定位方法及系统，以解决提高故障行波波速测定精度，准确实现故障定位的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
第一方面，本申请提供了一种配电网接地故障定位方法，包括：
获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻；
获取以相邻行波信号采集终端间的距离为纵坐标、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差为横坐标的点集；
对所述点集线性拟合得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速；
根据所述行波波速、所述故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及所述相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离。
可选的，所述获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻，包括：
配电网线路上配置多于3个的行波信号采集终端；
获取故障行波到达相邻行波信号采集终端i和j的时刻ti和tj。
可选的，所述获取以相邻行波信号采集终端间的距离为纵坐标、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差为横坐标的点集，包括：
获取相邻行波信号采集终端i和j间的距离Lij；
获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差Δtij＝ti-tj；
以Lij为纵坐标，Δtij为横坐标获取各点构成点集。
可选的，所述对所述点集线性拟合得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速，包括：
对所述点集仿真拟合后得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速
Figure BDA0002571780360000023
可选的，所述根据所述行波波速、所述故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及所述相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离，包括：
根据
Figure BDA0002571780360000021
获取接地故障点至行波信号采集终端i的距离；
其中，dij为接地故障点至行波信号采集终端i的距离，Lij为相邻行波信号采集终端i和j间的距离，ti和tj为故障行波到达相邻行波信号采集终端i和j的时刻，
Figure BDA0002571780360000022
为行波波速。
第二方面，本申请还提供了一种配电网接地故障定位系统，包括：
行波到达时刻获取模块，用于获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻；
点集获取模块，用于获取以相邻行波信号采集终端间的距离为纵坐标、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差为横坐标的点集；
行波波速获取模块，用于对所述点集线性拟合得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速；
故障定位模块，用于根据所述行波波速、所述故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及所述相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
由上述技术方案可见，本申请提供的配电网接地故障定位方法及系统中，首先在配电网上配置多个行波信号采集终端，获取到故障行波到达各个行波信号采集终端的时刻，然后获取各个坐标点，其中各坐标点的横坐标为故障行波到达每相邻两个行波信号采集终端的时间差，纵坐标为对应的每相邻两个行波信号采集终端之间的距离，然后获得各个坐标点的拟合直线，该拟合直线的斜率的绝对值即为行波波速，然后根据行波波速、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离，此时即完成接地故障的定位；本申请消除了波速测量受外界环境、导线参数等的影响，通过拟合直线获得波速，减小了波速测量的误差，提高了波速获得的精度，进而实现精准地完成接地点故障定位。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的配电网接地故障定位方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的配电网接地故障定位方法中的拟合直线示意图；
图3为本申请实施例提供的配电网接地故障定位方法原理示意图；
图4为本申请实施例提供的配电网接地故障定位系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
参见附图1，图1示出了本申请实施例提供的配电网接地故障定位方法的流程示意。下面结合附图1对本申请实施例提供的配电网接地故障定位方法进行说明。
本申请实施例中提供的一种配电网接地故障定位方法，包括：
S110：获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻。包括如下：
配电网线路上配置多于3个的行波信号采集终端；
获取故障行波到达相邻行波信号采集终端i和j的时刻ti和tj。
S120：获取以相邻行波信号采集终端间的距离为纵坐标、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差为横坐标的点集。包括如下：
获取相邻行波信号采集终端i和j间的距离Lij；
获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差Δtij＝ti-tj；
以Lij为纵坐标，Δtij为横坐标获取各坐标点构成点集。
S130：对所述点集线性拟合得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速。包括如下：
对所述点集仿真拟合后得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速
Figure BDA0002571780360000033
拟合直线如图2示出，从图2可以看出，该直线的截距为2dij，dij为接地故障点至行波信号采集终端i的距离。
dij的获得当然也可以通过如下方法：
S140：根据所述行波波速、所述故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及所述相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离。包括如下：
根据
Figure BDA0002571780360000031
获取接地故障点至行波信号采集终端i的距离；
其中，dij为接地故障点至行波信号采集终端i的距离，Lij为相邻行波信号采集终端i和j间的距离，ti和tj为故障行波到达相邻行波信号采集终端i和j的时刻，
Figure BDA0002571780360000032
为行波波速。
本申请中的定位原理及各点之间的关系如图3示出，从图3可以看出各行波信号采集终端安装位置及故障点之间的位置关系。
本申请实施例中，首先在配电网上配置多个行波信号采集终端，获取到故障行波到达各个行波信号采集终端的时刻，然后获取各个坐标点，其中各坐标点的横坐标为故障行波到达每相邻两个行波信号采集终端的时间差，纵坐标为对应的每相邻两个行波信号采集终端之间的距离，然后获得各个坐标点的拟合直线，该拟合直线的斜率的绝对值即为行波波速，然后根据行波波速、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离，此时即完成接地故障的定位。
本申请消除了波速测量受外界环境、导线参数等的影响，通过拟合直线获得波速，减小了波速测量的误差，提高了波速获得的精度。
另一方面，如图4，本申请还提供了一种配电网接地故障定位系统，包括：
行波到达时刻获取模块，用于获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻；
点集获取模块，用于获取以相邻行波信号采集终端间的距离为纵坐标、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差为横坐标的点集；
行波波速获取模块，用于对所述点集线性拟合得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速；
故障定位模块，用于根据所述行波波速、所述故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及所述相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离。
本申请在通过拟合直线后根据其斜率获得波速前提下，进一步进行故障点至行波信号采集终端的距离计算，进而实现精准地完成接地点故障定位。
由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (6)

1.一种配电网接地故障定位方法，其特征在于，包括：
获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻；
获取以相邻行波信号采集终端间的距离为纵坐标、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差为横坐标的点集；
对所述点集线性拟合得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速；
根据所述行波波速、所述故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及所述相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离。
2.根据权利要求1所述的配电网接地故障定位方法，其特征在于，所述获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻，包括：
配电网线路上配置多于3个的行波信号采集终端；
获取故障行波到达相邻行波信号采集终端i和j的时刻ti和tj。
3.根据权利要求1所述的配电网接地故障定位方法，其特征在于，所述获取以相邻行波信号采集终端间的距离为纵坐标、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差为横坐标的点集，包括：
获取相邻行波信号采集终端i和j间的距离Lij；
获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差Δtij＝ti-tj；
以Lij为纵坐标，Δtij为横坐标获取各点构成点集。
4.根据权利要求1所述的配电网接地故障定位方法，其特征在于，所述对所述点集线性拟合得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速，包括：
对所述点集仿真拟合后得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速
Figure FDA0002571780350000013
5.根据权利要求1所述的配电网接地故障定位方法，其特征在于，所述根据所述行波波速、所述故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及所述相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离，包括：
根据
Figure FDA0002571780350000011
获取接地故障点至行波信号采集终端i的距离；
其中，dij为接地故障点至行波信号采集终端i的距离，Lij为相邻行波信号采集终端i和j间的距离，ti和tj为故障行波到达相邻行波信号采集终端i和j的时刻，
Figure FDA0002571780350000012
为行波波速。
6.一种配电网接地故障定位系统，其特征在于，包括：
行波到达时刻获取模块，用于获取故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻；
点集获取模块，用于获取以相邻行波信号采集终端间的距离为纵坐标、故障行波到达相邻行波信号采集终端的时间差为横坐标的点集；
行波波速获取模块，用于对所述点集线性拟合得到拟合直线，其中所述拟合直线的斜率的绝对值为行波波速；
故障定位模块，用于根据所述行波波速、所述故障行波到达相邻行波信号采集终端的时刻及所述相邻行波信号采集终端间的距离获取接地故障点至行波信号采集终端的距离。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115308538A (zh) * 2022-10-11 2022-11-08 西安兴汇电力科技有限公司 基于yolov5的配电网故障定位方法、系统、终端及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101231323A (zh) * 2008-01-31 2008-07-30 钱冠军 分布式高精度输电线路行波定位系统
CN102540020A (zh) * 2012-02-28 2012-07-04 广东电网公司电力科学研究院 采用波速在线测量技术提高输电线路故障定位精度的方法
CN103941159A (zh) * 2014-04-28 2014-07-23 国家电网公司 混合线路故障测距方法
CN104166073A (zh) * 2013-07-24 2014-11-26 国家电网公司 一种基于改进双端行波法的配电网故障定位系统及方法
CN106019078A (zh) * 2016-05-18 2016-10-12 昆明理工大学 一种基于经验波速的无效时刻点剔除方法
CN106949843A (zh) * 2016-01-07 2017-07-14 上海新微技术研发中心有限公司 微镜镜面翘曲程度检测装置以及检测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101231323A (zh) * 2008-01-31 2008-07-30 钱冠军 分布式高精度输电线路行波定位系统
CN102540020A (zh) * 2012-02-28 2012-07-04 广东电网公司电力科学研究院 采用波速在线测量技术提高输电线路故障定位精度的方法
CN104166073A (zh) * 2013-07-24 2014-11-26 国家电网公司 一种基于改进双端行波法的配电网故障定位系统及方法
CN103941159A (zh) * 2014-04-28 2014-07-23 国家电网公司 混合线路故障测距方法
CN106949843A (zh) * 2016-01-07 2017-07-14 上海新微技术研发中心有限公司 微镜镜面翘曲程度检测装置以及检测方法
CN106019078A (zh) * 2016-05-18 2016-10-12 昆明理工大学 一种基于经验波速的无效时刻点剔除方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
余愿 等: "《传感器原理与检测技术》", 31 January 2017 *
张志国: "《大学物理实验》", 31 December 2017 *
王晓萍: "基于行波波速在线测量的输电线路故障测距算法研究", 《昆明理工大学学报（理工版）》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115308538A (zh) * 2022-10-11 2022-11-08 西安兴汇电力科技有限公司 基于yolov5的配电网故障定位方法、系统、终端及存储介质
CN115308538B (zh) * 2022-10-11 2023-04-07 西安兴汇电力科技有限公司 基于yolov5的配电网故障定位方法、系统、终端及存储介质

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