CN111736039A

CN111736039A - 一种配电线路故障定位方法及系统

Info

Publication number: CN111736039A
Application number: CN202010850626.7A
Authority: CN
Inventors: 胡枫; 郑文浪; 朱立军
Original assignee: Wuhan Pinxun Technology Co ltd
Current assignee: National Network Xi'an Environmental Protection Technology Center Co ltd; Wuhan Three Phase Electrical Co ltd
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2040-08-21
Also published as: CN111736039B

Abstract

本申请涉及一种配电线路故障定位方法及系统，所述方法包括步骤：根据配电线路分布情况，在配电线路上选取若干节点；在每个节点位置布设电压监测装置，电压监测装置监测相应节点的电压；根据所有节点的电压分布情况，拟合配电线路上不同位置的电压变化曲线，根据所述电压变化曲线定位出配电线路的故障点。本申请提供的配电线路故障定位方法，不仅可以更加快速准确地定位故障点，而且无需人工巡线，方法简单，难度较小，定位效率更高。

Description

一种配电线路故障定位方法及系统

技术领域

本申请涉及配电线路故障定位技术领域，特别涉及一种配电线路故障定位方法及系统。

背景技术

相对于输电线路，配电线路结构复杂，规模庞大，故障率较高，据统计，配电线路的故障占电力系统各种故障的 80% 以上。故障不仅影响用户的正常供电，还会破坏电力系统的安全运行，并造成较大的经济损失，因此，配电线路故障后快速准确地故障定位，对及时排除故障，提高供电可靠性具有重要的意义。然而，由于配电线路线长、点多、面广，通道复杂，故障及其原因复杂多样，加之线路分支多，故障过渡电阻大，故障信号难以有效检测等，使得精确定位非常困难。

现有技术中，配电线路常用的有故障指示器、行波定位等多种故障定位方法，然而，这些方法均有着明显缺陷，实用性很不理想。其中，第一种故障指示器的故障定位方法中，故障指示器挂装在架空输电线路上，对线路故障进行指示告警，由于其制作工艺问题，电容波动较大，受环境影响较严重，往往只能定性无法定量，即只能监测出故障发生在两个故障指示器之间，无法确定故障点的具体位置；第二种行波定位的故障定位方法也是只能监测出故障发生在哪一段，也是无法确定故障点的具体位置。

上述两种故障定位方法均只能定位出发生故障的线路，无法确定故障点在线路的位置，因此，在确定故障线路后，只能通过人工巡线的方式去定位故障点。

由于巡线距离一般较长，需要投入大量的人力、时间和物力，因此，上述故障定位方法不仅复杂，难度大，效率低下，而且成本也非常高，亟需研究出一种快速准确、成本更低的配电线路故障定位技术。

发明内容

本申请实施例提供一种配电线路故障定位方法及系统，以解决相关技术中故障定位方法复杂、难度大、效率低的技术问题。

第一方面，提供了一种配电线路故障定位方法，其包括步骤：

根据配电线路分布情况，在配电线路上选取若干节点；

在每个节点位置布设电压监测装置，电压监测装置监测相应节点的电压；

根据所有节点的电压分布情况，拟合配电线路上不同位置的电压变化曲线，根据所述电压变化曲线定位出配电线路的故障点。

一些实施例中，所述节点包括电源输入端、线路末端、T接节点或混架节点。

一些实施例中，所述根据所有节点的电压分布情况，拟合配电线路上不同位置的电压变化曲线的具体步骤包括：

根据位于配电线路主线上的节点的电压分布情况，拟合配电线路主线上不同位置的电压变化曲线；

根据位于配电线路同一支线上的节点的电压分布情况，拟合出该配电线路支线上不同位置的电压变化曲线；

综合配电线路主线上不同位置的电压变化曲线、以及配电线路支线上不同位置的电压变化曲线，定位出配电线路的故障点。

一些实施例中，所述综合配电线路主线上不同位置的电压变化曲线、以及配电线路支线上不同位置的电压变化曲线，定位出配电线路的故障点的具体步骤包括：

根据配电线路主线上不同位置的电压变化曲线，找到第一定位点，所述第一定位点的电压与主线的线路末端电压相同，且电源输入端的电压至所述第一定位点的电压呈下降趋势；

判断所述第一定位点是否为T接节点，若否，则所述第一定位点即为配电线路的故障点，若是，则根据配电线路支线上不同位置的电压变化曲线，找到第二定位点，所述第二定位点的电压与支线的线路末端电压相同，且T接节点的电压至所述第二定位点的电压呈下降趋势，将所述第二定位点作为配电线路的故障点。

一些实施例中，当配电线路为电缆架空混合线路时，电源输入端的电压至所述第一定位点的电压分布呈多段直线式下降趋势；

当配电线路不是电缆架空混合线路时，电源输入端的电压至所述第一定位点的电压分布呈单段直线下降趋势。

一些实施例中，所述配电线路故障定位方法，还包括步骤：

根据相邻两个节点的间距，在相邻的两个节点之间布设若干电压监测装置。

第二方面，提供了一种基于上述配电线路故障定位方法的配电线路故障定位系统，包括终端和若干电压监测装置；

所述终端用于根据配电线路分布情况，在配电线路上选取若干节点；

若干电压监测装置布设于若干节点上，并用于监测相应节点的电压；

终端还用于根据所有节点的电压分布情况，拟合配电线路上不同位置的电压变化曲线，根据所述电压变化曲线定位出配电线路的故障点。

一些实施例中，所述终端还用于显示所述配电线路上不同位置的电压变化曲线。

一些实施例中，所述终端还用于在显示的配电线路上不同位置的电压变化曲线中标识出配电线路的故障点，并进行告警。

一些实施例中，所述电压监测装置为电压检测仪。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：不仅可以更加快速准确地定位故障点，而且无需人工巡线，方法简单，难度较小，定位效率更高。

本申请实施例提供了一种配电线路故障定位方法，由于通过在配电线路的若干节点位置布设电压监测装置，可以监测到相应节点的电压，并根据节点的电压拟合配电线路不同位置的电压变化曲线，进而根据电压变化曲线定位出配电线路的故障点，与现有技术中只能定位到故障线段相比，该故障定位方法不仅可以更加快速准确地定位故障点，而且无需人工巡线，方法简单，难度较小，定位效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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线路故障定位方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的配电线路故障定位方法步骤S3的具体流程图；

图3a为本申请实施例提供的第一种配电线路的结构示意图；

图3b为图3a的配电线路主线上电压变化曲线图；

图4a为本申请实施例提供的第二种配电线路的结构示意图；

图4b为图4a的配电线路主线和支线上电压变化曲线图；

图5a为本申请实施例提供的第三种配电线路的结构示意图；

图5b为图5a的配电线路主线上电压变化曲线图；

图6为本申请实施例提供的配电线路故障定位方法的详细步骤流程图；

图7为本申请实施例提供的配电线路故障定位系统的结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，本申请实施例提供了一种配电线路故障定位方法，其包括步骤：

S1：根据配电线路分布情况，在配电线路上选取若干节点；

S2：在每个节点位置布设电压监测装置，电压监测装置监测相应节点的电压；

S3：根据所有节点的电压分布情况，拟合配电线路上不同位置的电压变化曲线，根据所述电压变化曲线定位出配电线路的故障点。

在本申请实施例中，通过在配电线路的若干节点位置布设电压监测装置，可以监测到相应节点的电压，并根据节点的电压拟合配电线路不同位置的电压变化曲线，进而根据电压变化曲线定位出配电线路的故障点，与现有技术中只能定位到故障线段相比，该故障定位方法不仅可以更加快速准确地定位故障点，而且无需人工巡线，方法简单，难度较小，定位效率更高。

具体地，在本申请实施例中，所述节点包括电源输入端、线路末端、T接节点或混架节点。

参见图2所示，更进一步地，上述步骤S3中所述根据所有节点的电压分布情况，拟合配电线路上不同位置的电压变化曲线的具体步骤包括：

S301：根据位于配电线路主线上的节点的电压分布情况，拟合配电线路主线上不同位置的电压变化曲线；

S302：根据位于配电线路同一支线上的节点的电压分布情况，拟合出该配电线路支线上不同位置的电压变化曲线；

S303：综合配电线路主线上不同位置的电压变化曲线、以及配电线路支线上不同位置的电压变化曲线，定位出配电线路的故障点。

参见图3a所示，本申请实施例提供了第一种配电线路的结构示意图，若是主线上非T接节点出现故障，则根据配电线路主线上电压变化曲线即可定位故障。

如图3a所示，在配电线路主线上布设有若干电压监测装置，电源连接在主线的电源输入端。由于线路阻抗分布线性的关系，在配电线路主线上的电压自电源起点至故障点呈线性下降趋势，由于线路负载远小于接地故障带来的负载，所以线路末端在线路发生故障时近似开路，故障点至线路末端之间的电压均为同一值，此时，根据位于配电线路主线上的节点的电压分布情况，拟合出来的配电线路主线上不同位置的电压变化曲线如图3b所示。

参见图3b所示，L为配电线路的位置，U为电压，小圆点表示每个电压监测终端在配电线路上的位置。根据电压变化曲线，可以找到故障点，该故障点的电压与主线的线路末端电压相同，且电源输入端的电压至该故障点的电压呈下降趋势。

参见图4a所示，本申请实施例提供了第二种配电线路的结构示意图，若是主线上T接节点出现故障，则根据配电线路主线上电压变化曲线即可定位故障发生在该T接节点对应的支线上，可能是T接节点发生故障，也可能是该支线上其他的节点发生故障，然后，再根据该支线上不同位置的电压变化曲线，即可定位出该配电线路支线上的故障点。

如图4a所示，配电线路包括一条主线和一条支线，主线和支线上均设有若干电压监测装置，电源连接在主线的电源输入端。拟合出来的配电线路主线上不同位置的电压变化曲线如图4b所示，该故障发生在T接节点，拟合出来的配电线路支线上不同位置的电压变化曲线如图4b所示，该故障发生在T接节点对应的支线上，进一步定位出故障点的具体位置。

需要说明的是，在实际应用中，配电线路会包含一条主线和若干支线，若干支线与主线通过若干不同的T接节点连接，且支线上也可能还有分支，本申请实施例的故障定位方法也均适用，应该理解为落入本申请的保护范围。

更进一步地，上述步骤S303中所述综合配电线路主线上不同位置的电压变化曲线、以及配电线路支线上不同位置的电压变化曲线，定位出配电线路的故障点的具体步骤包括：

由于配电线路结构复杂，类型较多，不同应用场景下，具体的故障定位方法略有不同。

参见图5a所示，本申请实施例提供了第三种配电线路的结构示意图，该配电线路为电缆架空混合线路，电源输入端的电压至所述第一定位点的电压分布呈多段直线式下降趋势。

如图5a所示，配电线路主线上有一段是电缆线路，该电缆线路的两端均布设有一电压监测装置，该电缆线路将配电线路主线分为三段，从左到右依次记为第一段、第二段和第三段，其中第一段位于电源输入端和电缆线路起点之间，第二段为电缆线路，第三段为电缆线路的终点至配电线路末端。

当在第三段发生故障时，配电线路主线电压变化曲线如图5b所示，第一段和第二段的电压均呈下降趋势，第三段的电压分为呈下降趋势的直线段和水平段，第一段和第三段的直线段的斜率与第二段的斜率不同，使得电源输入端的电压至所述第一定位点的电压分布呈多段直线式下降趋势，并且第三段中呈下降趋势的直线段和水平段的交点即为定位出的故障点。

参见图3b和图4b所示，当配电线路不是电缆架空混合线路时，电源输入端的电压至所述第一定位点的电压分布呈单段直线下降趋势。

更进一步地，在本申请实施例中，所述配电线路故障定位方法还包括步骤：

在本申请实施例中，当相邻两个节点的间距较长时，在两者之间布设若干电压监测装置，来监测配电线路不同位置的电压，增加电压采样点，可以使得拟合的电压曲线精度更高，准确性更好。

参见图6所示，本申请实施例还提供了一种配电线路故障定位方法的详细步骤，包括：

A1：根据配电线路分布情况，在配电线路上选取若干节点；选取的节点包括配电线路上的电源输入端、线路末端、T接节点、混架节点、以及在常规线路上间隔选取的若干节点等；

A2：在每个节点位置布设电压监测装置，电压监测装置监测相应节点的电压；

A3：根据位于配电线路主线上的节点的电压分布情况，拟合配电线路主线上不同位置的电压变化曲线；

A4：根据位于配电线路同一支线上的节点的电压分布情况，拟合出该配电线路支线上不同位置的电压变化曲线；

A5：根据配电线路主线上不同位置的电压变化曲线，找到第一定位点，所述第一定位点的电压与主线的线路末端电压相同，且电源输入端的电压至所述第一定位点的电压呈下降趋势；

A6：判断第一定位点是否为T接节点，若是，则转入步骤A7；若否，则转入步骤A8；

A7：根据配电线路支线上不同位置的电压变化曲线，找到第二定位点，所述第二定位点的电压与支线的线路末端电压相同，且T接节点的电压至所述第二定位点的电压呈下降趋势，将所述第二定位点作为配电线路的故障点；

A8：将所述第一定位点作为配电线路的故障点。

需要说明的是，当配电线路支线上还包括有若干分支时，方法雷同，以此类推即可定位出分支上的故障点，在此不再赘述。

参见图7所示，本申请实施例还提供了一种基于上述配电线路故障定位方法的配电线路故障定位系统，包括终端和若干电压监测装置。

所述终端用于根据配电线路分布情况，在配电线路上选取若干节点；若干电压监测装置布设于若干节点上，并用于监测相应节点的电压；终端还用于根据所有节点的电压分布情况，拟合配电线路上不同位置的电压变化曲线，根据所述电压变化曲线定位出配电线路的故障点。

更进一步地，在本申请实施例中，所述终端还用于显示所述配电线路上不同位置的电压变化曲线，通过在终端上直观展现配电线路上不同位置的电压变化曲线，便于更加清楚直观的找到配电线路上的故障点，该种显示方式也会使得用户体验更好。

更进一步地，在本申请实施例中，所述终端还用于在显示的配电线路上不同位置的电压变化曲线中标识出配电线路的故障点，并进行告警。

更进一步地，在本申请实施例中，所述电压监测装置为电压检测仪。在本申请实施例中，电压监测装置应该理解为可以实现监测配电线路上不同节点处的电压的装置，对电压监测装置的具体结构在此不做限定，使用常规的现有的仪器即可，比如电压检测仪。

本申请实施例的配电线路故障定位系统，通过在配电线路的若干节点位置布设电压监测装置，可以监测到相应节点的电压，并根据节点的电压拟合配电线路不同位置的电压变化曲线，进而根据电压变化曲线定位出配电线路的故障点，不仅可以更加快速准确地定位故障点，而且无需人工巡线，方法简单，难度较小，定位效率更高。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，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，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。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过程、方法、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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种配电线路故障定位方法，其特征在于，其包括步骤：

根据配电线路分布情况，在配电线路上选取若干节点；

2.如权利要求1所述的配电线路故障定位方法，其特征在于：所述节点包括电源输入端、线路末端、T接节点或混架节点。

3.如权利要求1所述的配电线路故障定位方法，其特征在于，所述综合配电线路主线上不同位置的电压变化曲线、以及配电线路支线上不同位置的电压变化曲线，定位出配电线路的故障点的具体步骤包括：

4.如权利要求3所述的配电线路故障定位方法，其特征在于：

当配电线路为电缆架空混合线路时，电源输入端的电压至所述第一定位点的电压分布呈多段直线式下降趋势；

5.如权利要求1所述的配电线路故障定位方法，其特征在于，还包括步骤：

6.一种基于如权利要求1至5任一项所述的配电线路故障定位方法的配电线路故障定位系统，其特征在于，包括终端和若干电压监测装置；

7.如权利要求6所述的配电线路故障定位系统，其特征在于：所述终端还用于显示所述配电线路上不同位置的电压变化曲线。

8.如权利要求7所述的配电线路故障定位系统，其特征在于：所述终端还用于在显示的配电线路上不同位置的电压变化曲线中标识出配电线路的故障点，并进行告警。

9.如权利要求6所述的配电线路故障定位系统，其特征在于：所述电压监测装置为电压检测仪。