CN113740662A - 用于输电线路的故障判断方法、计算机装置及存储介质 - Google Patents

用于输电线路的故障判断方法、计算机装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于输电线路故障判断方法、计算机装置及存储介质，故障判断方法包括如下步骤：检测故障指示器是否产生故障遥信信号，若是，则检测是否产生故障录波信号；若是，则获取输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号；判断至少两个高频暂态零序电流信号之间第一相似度是否超过第一预设阈值，若是，则获取预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断高频暂态零序电流信号与预存非故障高频暂态零序电流信号第二相似度是否小于第二预设阈值；若是，则判定输电线路状态为故障。本发明根据第一相似度与第二相似度判断输电线路是否为真实故障，抑或故障指示器产生误报，从而减少了电力系统中线路故障定位误判情况，提高了故障判断准确性。

Description

用于输电线路的故障判断方法、计算机装置及存储介质
技术领域
本发明涉及电力传输设备技术领域，尤其涉及一种用于输电线路的故障判断方法、计算机装置及存储介质。
背景技术
目前，大部分电力方案公司对于提高电力系统中故障定位的准确率方法大部分为提高故障指示器设备的精度，升级短路故障和接地故障的检测方法。其缺点是：不能完全消除故障误报。对于已经发生了的误报束手无策。
在输电线路中，当产生故障误报的时候会出现如下现象：故障指示器会产生故障遥信信号，但是一条线路上的故障录波型号会产生不全，误报发生的故障指示器会产生录波，但是误报没有发生的故障指示器却不一定会产生录波。
目前的做法是故障遥信信号一定会上传给主站，但是故障录波信号产生不全则不会上传给主站。由于故障录波信号产生不全原因有多方面，故不能依据故障录波产生不全来判断故障误报。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于输电线路的故障判断方法、计算机装置及存储介质，以解决现有技术中故障指示器不能完全消除故障误报。对于已经发生了的误报束手无策的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于输电线路的故障判断方法，所述故障判断方法包括如下步骤：
检测所述故障指示器是否产生故障遥信信号，若是，则检测是否产生故障录波信号；
若是，则获取所述输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号；
判断所述至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值，若是，则获取预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断所述高频暂态零序电流信号与所述预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值；
若是，则判定所述输电线路的状态为故障。
作为本发明的进一步改进，所述第一相似度的计算方法如公式(1)所示：
Figure BDA0003190314410000021
其中ρ1为所述第一相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度；
所述ρ1的值大于所述第一预设阈值的值时，则获取所述预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断所述高频暂态零序电流信号与所述预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值。
作为本发明的进一步改进，所述第一相似度的计算方法如公式(2)所示：
Figure BDA0003190314410000022
其中ρ2为所述第二相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度；
所述ρ2的值小于所述第二预设阈值，则判定所述输电线路的状态为故障。
作为本发明的进一步改进，所述判断所述至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值的步骤之后，还包括如下步骤：
若否，则判定所述输电线路的状态为正常，并判定所述故障指示器为误判。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种用于输电线路的故障判断计算机装置，其特征在于，所述故障判断计算机装置包括：
第一监测模块，用于检测所述故障指示器是否产生故障遥信信号，若是，则检测是否产生故障录波信号；
第一获取模块，用于若产生故障录波信号，则获取所述输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号；
第一判断模块，用于判断所述至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值，若是，则获取预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断所述高频暂态零序电流信号与所述预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值；若是，则判定所述输电线路的状态为故障。
作为本发明的进一步改进，所述故障判断计算机装置还包括：
第一计算模块，用于根据公式(1)计算所述第一相似度；
Figure BDA0003190314410000031
其中ρ1为所述第一相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度；
第二判断模块，用于当所述ρ1的值大于所述第一预设阈值的值时，获取所述预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断所述高频暂态零序电流信号与所述预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值。
作为本发明的进一步改进，所述故障判断计算机装置还包括：
第二计算模块，用于根据公式(2)计算所述第二相似度；
Figure BDA0003190314410000032
其中ρ2为所述第二相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度；
第三判断模块，用于若所述ρ2的值小于所述第二预设阈值，则判定所述输电线路的状态为故障。
作为本发明的进一步改进，所述故障判断计算机装置还包括：
第四判断模块，用于若所述至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度未超过第一预设阈值，则判定所述输电线路的状态为正常，并判定所述故障指示器为误判。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种存储介质，其上存储有程序数据，所述程序数据被处理器执行时实现上述故障判断方法中的步骤。
本发明根据故障遥信信号和故障录波信号的产生，并判断输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值、以及高频暂态零序电流信号与预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值，即可判断输电线路是否为真实故障，抑或故障指示器产生误报，从而减少了电力系统中线路故障定位误判情况，进而减少了现场巡检所需要的人力物力，提高了故障判断的准确性。
附图说明
图1为本发明用于输电线路的故障判断方法一个实施例的流程步骤示意图；
图2为本发明用于输电线路的故障判断方法一个实施例的线路故障原理图。
图3为本发明用于输电线路的故障判断方法一个实施例的流程步骤示意图；
图4为本发明用于输电线路的故障判断方法一个实施例的功能模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
图1和图2展示了本发明用于输电线路的故障判断方法的一个实施例，故障判断方法包括如下步骤：
步骤S1，检测故障指示器是否产生故障遥信信号，若是，则执行步骤S2。
步骤S2，检测是否产生故障录波信号，若是，则执行步骤S3。
步骤S3，获取输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号。
步骤S4，判断至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值，若是，则执行步骤S5。
步骤S5，获取预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断高频暂态零序电流信号与预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值；若是，则执行步骤S6。
步骤S6，判定输电线路的状态为故障。
具体地，根据理论分析和现场录波结果发现，故障发生的时候产生的电流波形，具有如图2所示的分布规律：故障线路上故障电流流经路径上的高频暂态零序电流信号相似；故障线路上故障电流流经路径和非故障电流流经路径上的高频暂态零序电流信号不相似。
具体地，步骤S4具体包括如下步骤：
步骤S40，第一相似度的计算方法如公式(1)所示：
Figure BDA0003190314410000051
其中ρ1为第一相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度。
具体地，若整条线路上的波形都相似，证明没有故障发生，当前所产生的故障为误判。反之为真实故障。
步骤S41，ρ1的值大于第一预设阈值的值时，则获取预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断高频暂态零序电流信号与预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值。
具体地，步骤S5具体包括如下步骤：
步骤S50，第二相似度的计算方法如公式(2)所示：
Figure BDA0003190314410000052
其中ρ2为第二相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度。
步骤S51，ρ2的值小于第二预设阈值，则判定输电线路的状态为故障。
进一步地，参见图3，步骤S4之后，还包括如下步骤：
步骤S400，若第一相似度未超过第一预设阈值，则执行步骤S401。
步骤S401，判定输电线路的状态为正常，并判定故障指示器为误判。
本实施例根据故障遥信信号和故障录波信号的产生，并判断输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值、以及高频暂态零序电流信号与预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值，即可判断输电线路是否为真实故障，抑或故障指示器产生误报，从而减少了电力系统中线路故障定位误判情况，进而减少了现场巡检所需要的人力物力，提高了故障判断的准确性。
图4展示了本发明还用于输电线路的故障判断计算机装置的一个实施例，故障判断计算机装置包括第一监测模块1，第一获取模块2，第一判断模块3，第一计算模块4，第二判断模块5，第二计算模块6，第三判断模块7和第四判断模块8。
其中，第一监测模块1用于检测故障指示器是否产生故障遥信信号，若是，则检测是否产生故障录波信号。
第一获取模块2用于若产生故障录波信号，则获取输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号。
第一判断模块3用于判断至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值，若是，则获取预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断高频暂态零序电流信号与预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值；若是，则判定输电线路的状态为故障。
第一计算模块4用于根据公式(1)计算第一相似度。
Figure BDA0003190314410000061
其中ρ1为第一相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度。
第二判断模块5用于当ρ1的值大于第一预设阈值的值时，获取预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断高频暂态零序电流信号与预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值。
第二计算模块6用于根据公式(2)计算第二相似度。
Figure BDA0003190314410000071
其中ρ2为第二相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度。
第三判断模块7用于若ρ2的值小于第二预设阈值，则判定输电线路的状态为故障。
第四判断模块8用于若至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度未超过第一预设阈值，则判定输电线路的状态为正常，并判定故障指示器为误判。
本实施例根据故障遥信信号和故障录波信号的产生，并判断输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值、以及高频暂态零序电流信号与预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值，即可判断输电线路是否为真实故障，抑或故障指示器产生误报，从而减少了电力系统中线路故障定位误判情况，进而减少了现场巡检所需要的人力物力，提高了故障判断的准确性。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于计算机装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以不再进行赘述，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有程序数据，程序数据被处理器执行时实现上述故障判断方法中的步骤。
本实施例中的存储介质可以是只读存储器、可存储静态信息和指令的静态存储设备、随机存取存储器、或者可存储信息和指令的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器、只读光盘、或其他光盘存储、光碟存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备。
以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于输电线路的故障判断方法，其特征在于，所述故障判断方法包括如下步骤：
检测所述故障指示器是否产生故障遥信信号，若是，则检测是否产生故障录波信号；
若是，则获取所述输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号；
判断所述至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值，若是，则获取预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断所述高频暂态零序电流信号与所述预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值；
若是，则判定所述输电线路的状态为故障。
2.根据权利要求1所述的故障判断方法，其特征在于，所述第一相似度的计算方法如公式(1)所示：
Figure FDA0003190314400000011
其中ρ1为所述第一相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度；
所述ρ1的值大于所述第一预设阈值的值时，则获取所述预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断所述高频暂态零序电流信号与所述预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值。
3.根据权利要求2所述的故障判断方法，其特征在于，所述第一相似度的计算方法如公式(2)所示：
Figure FDA0003190314400000012
其中ρ2为所述第二相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度；
所述ρ2的值小于所述第二预设阈值，则判定所述输电线路的状态为故障。
4.根据权利要求1所述的故障判断方法，其特征在于，所述判断所述至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值的步骤之后，还包括如下步骤：
若否，则判定所述输电线路的状态为正常，并判定所述故障指示器为误判。
5.一种用于输电线路的故障判断计算机装置，其特征在于，所述故障判断计算机装置包括：
第一监测模块，用于检测所述故障指示器是否产生故障遥信信号，若是，则检测是否产生故障录波信号；
第一获取模块，用于若产生故障录波信号，则获取所述输电线路中至少两个高频暂态零序电流信号；
第一判断模块，用于判断所述至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度是否超过第一预设阈值，若是，则获取预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断所述高频暂态零序电流信号与所述预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值；若是，则判定所述输电线路的状态为故障。
6.根据权利要求5所述的故障判断计算机装置，其特征在于，所述故障判断计算机装置还包括：
第一计算模块，用于根据公式(1)计算所述第一相似度；
Figure FDA0003190314400000021
其中ρ1为所述第一相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度；
第二判断模块，用于当所述ρ1的值大于所述第一预设阈值的值时，获取所述预存非故障高频暂态零序电流信号，并判断所述高频暂态零序电流信号与所述预存非故障高频暂态零序电流信号的第二相似度是否小于第二预设阈值。
7.根据权利要求6所述的故障判断计算机装置，其特征在于，所述故障判断计算机装置还包括：
第二计算模块，用于根据公式(2)计算所述第二相似度；
Figure FDA0003190314400000031
其中ρ2为所述第二相似度，i01、i02分别为相邻两监测点的暂态零序电流，采样起始点n＝1为故障发生时刻，n为采样序列，N为数据长度；
第三判断模块，用于若所述ρ2的值小于所述第二预设阈值，则判定所述输电线路的状态为故障。
8.根据权利要求5所述的故障判断计算机装置，其特征在于，所述故障判断计算机装置还包括：
第四判断模块，用于若所述至少两个高频暂态零序电流信号之间的第一相似度未超过第一预设阈值，则判定所述输电线路的状态为正常，并判定所述故障指示器为误判。
9.一种存储介质，其上存储有程序数据，其特征在于，所述程序数据被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述故障判断方法中的步骤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115792417A (zh) * 2022-11-29 2023-03-14 国网北京市电力公司 一种用于高空作业设备的近电检测方法及系统
CN115792417B (zh) * 2022-11-29 2024-02-23 国网北京市电力公司 一种用于高空作业设备的近电检测方法及系统

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