CN114089110A - 输电线路雷击故障定位方法、装置、终端设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路雷击故障定位方法、装置、终端设备及介质，该方法包括：发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号；接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，利用预设时间内的雷击信息与所述振动信号变化量构建关系曲线；将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，生成输电线路雷击故障定位结果。本发明通过检测输电线路的振动信号，实现了对本体的直接监测，能够精准感知线路故障缺陷，具有检测时效性强、准确度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路故障诊断技术领域，尤其涉及一种输电线路雷击故障定位方法与系统。
背景技术
目前电力系统主要依赖雷电定位系统得到输电线路的雷电活动情况，通过对雷电定位系统监测得到的雷电数据定期进行统计、分析，得到输电线路走廊在该时间段内的落雷次数和强度，以反映输电线路走廊的雷电活动特征。而雷电定位系统作为一种广域雷电测量系统，针对二维地理平面而设计，其在实际应用时往往会出现以下问题：第一，由于雷电定位系统的原理是利用雷击对地闪络的空间电磁场信号，并非直接监测输电线路遭受雷击后沿线路传递的线路信号，因此检测的输电线路雷击次数仅仅是针对输电线路走廊而言，反映的是输电线路走廊宏观的雷电分布，不能精准感知到雷击跳闸点。第二，雷电定位系统在应用时存在着定位误差，且通过数字物理方法近似计算电击次数，如此便无法得到雷电直接击中输电线路的确切次数，也无法确定雷击中的是避雷线还是杆塔。第三，由于雷电定位系统在雷击后不能及时感知架空地线是否有损伤，因此也存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输电线路雷击故障定位方法与系统，以解决现有技术中雷电定位系统在应用时缺乏针对性、定位精度低、无法准确感知跳闸点和雷击次数且存在较大安全隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种输电线路雷击故障定位方法，包括：
发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号；
接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，利用预设时间内的雷击信息与所述振动信号变化量构建关系曲线；
将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，生成输电线路雷击故障定位结果。
进一步，作为优选地，所述发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号，包括：
发送解调指令至分布式光纤解调仪，使所述分布式光纤解调仪解调样本输电线路的振动信号。
进一步，作为优选地，所述接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，包括：
接收预设时间内的振动频率信号并计算对应的振动频率变化量。
进一步，作为优选地，所述将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，包括：
将待测光纤复合架空地线的振动信号与所述关系曲线进行匹配。
本发明还提供一种输电线路雷击故障定位装置，包括：
指令发送单元，用于发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号；
曲线构建单元，用于接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，利用预设时间内的雷击信息与所述振动信号变化量构建关系曲线；
故障定位单元，用于将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，生成输电线路雷击故障定位结果。
进一步，作为优选地，所述指令发送单元，还用于：
发送解调指令至分布式光纤解调仪，使所述分布式光纤解调仪解调样本输电线路的振动信号。
进一步，作为优选地，所述曲线构建单元，还用于：
接收预设时间内的振动频率信号并计算对应的振动频率变化量。
进一步，作为优选地，所述故障定位单元，还用于：
将待测光纤复合架空地线的振动信号与所述关系曲线进行匹配。
本发明还提供一种终端设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的输电线路雷击故障定位方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的输电线路雷击故障定位方法。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明公开了一种输电线路雷击故障定位方法、装置、终端设备及介质，该方法包括：发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号；接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，利用预设时间内的雷击信息与所述振动信号变化量构建关系曲线；将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，生成输电线路雷击故障定位结果。
本发明提供的输电线路雷击故障定位方法，通过检测输电线路的振动信号，实现了对本体的直接监测，能够精准感知线路故障缺陷，具有检测时效性强、准确度高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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些实施方式，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是本发明某一实施例提供的输电线路雷击故障定位方法的流程示意图；
图2是本发明某一实施例提供的输电线路雷击故障定位装置的结构示意图；
图3是本发明某一实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，本发明某一实施例提供一种输电线路雷击故障定位方法。如图1所示，该输电线路雷击故障定位方法包括步骤S10至步骤S30。各步骤具体如下：
S10、发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号；
S20、接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，利用预设时间内的雷击信息与所述振动信号变化量构建关系曲线；
S30、将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，生成输电线路雷击故障定位结果。
目前在线路运维中通过雷电定位系统来大致定位落雷点。在全国安装有一些雷电探测站，依托这些探测站布成的网络，通过方向定位法、时差定位法及综合定位法等数学物理近似计算方法来获得雷击点的位置。需要说明的是，雷电主要特征是瞬时电流过大，如果雷击打到导线上，会导致导线内部电流瞬间过载进而引起线路跳闸和雷击点发热。传统雷击跳闸故障点定位方法主要是通过导线内部行波电流，当电流突然增大形成震荡波后传导到两端监测终端，根据传播的时间来推算传播距离，以此来定位。然而当线路遭受雷击时，雷电会对架空地线或导线快速放电，产生一定的瞬时冲击力，随即会使架空地线产生高频的振动，因此，本实施例的目的是通过探测地线的振动信号变化，来感知线路是否遭受到雷击，并进行故障点的准确定位。
具体地，在执行步骤S10时，首先由监测终端发送解调指令至探测设备，使探测设备解调样本输电线路的振动信号。
在某一个具体实施方式中，输电线路主要为光纤复合架空地线。需要说明的是，光纤复合架空地线内部含有通信光纤，其主要功能是用来通信，因此本实施例中可以利用其光纤传感功能来获取架空地线的振动信号变化，进而实现雷击点的精准定位。
在某一个具体实施方式中，探测设备主要采用分布式光纤解调仪，需要说明的是，分布式光纤解调仪主要安装在输电线路两端。当雷电击中架空输电线路地线或导线时，对线路会产生较大的瞬时冲击力，并导致导线、地线及杆塔产生高频振动，此时将解调指令发送至分布式光纤解调仪，在分布式光纤解调仪接收到解调指令之后，会解调输电线路的振动信号。
进一步地，在步骤S20中，接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，然后利用预设时间内的雷击信息与所述振动信号变化量构建关系曲线。需要说明的是，本实施例中振动信号指的主要是振动频率，雷击信息主要包括雷击次数和雷击强度，本步骤中主要在预设时间内将计算得到的振动频率变化量与雷击信息建立关系曲线，以表征二者的关系。
最后，在步骤S30中，根据先前建立好的关系曲线，直接采集待测输电线路的振动信号，然后与所述关系曲线进行匹配，从而根据振动信号的异常位置来对雷击点进行精准的定位，并生成输电线路雷击故障定位结果。
本发明实施例提供的输电线路雷击故障定位方法，通过检测输电线路的振动信号，实现了对本体的直接监测，通过振动信号的异常位置，能够精准感知线路雷击故障点，不仅时效性强，且准确度高，易于推广。
请参阅图2，本发明某一具体实施例还提供一种输电线路雷击故障定位装置，包括：
指令发送单元01，用于发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号；
曲线构建单元02，用于接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，利用预设时间内的雷击信息与所述振动信号变化量构建关系曲线；
故障定位单元03，用于将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，生成输电线路雷击故障定位结果。
在某一具体实施例中，指令发送单元01，还用于：
发送解调指令至分布式光纤解调仪，使所述分布式光纤解调仪解调样本输电线路的振动信号。
在某一具体实施例中，曲线构建单元02，还用于：
接收预设时间内的振动频率信号并计算对应的振动频率变化量。
在某一具体实施例中，故障定位单元03，还用于：
将待测光纤复合架空地线的振动信号与所述关系曲线进行匹配。
可以理解的是，本发明实施例提供的输电线路雷击故障定位装置用于执行如上述任意一项实施例所述的输电线路雷击故障定位方法。本发明实施例通过检测输电线路的振动信号，实现了对本体的直接监测，通过振动信号的异常位置，能够精准感知线路雷击故障点，不仅时效性强，且准确度高，易于推广。
请参阅图3，本发明某一实施例提供一种终端设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的输电线路雷击故障定位方法。
处理器用于控制该终端设备的整体操作，以完成上述的输电线路雷击故障定位方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-OnlyMemory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在一示例性实施例中，终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific 1ntegrated Circuit，简称AS1C)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行如上述任一项实施例所述的输电线路雷击故障定位方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
在另一示例性实施例中，还提供一种包括计算机程序的计算机可读存储介质，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述的输电线路雷击故障定位方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括计算机程序的存储器，上述计算机程序可由终端设备的处理器执行以完成如上述任一项实施例所述的输电线路雷击故障定位方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种输电线路雷击故障定位方法，其特征在于，包括：
发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号；
接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，利用预设时间内的雷击信息与所述振动信号变化量构建关系曲线；
将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，生成输电线路雷击故障定位结果。
2.根据权利要求1所述的输电线路雷击故障定位方法，其特征在于，所述发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号，包括：
发送解调指令至分布式光纤解调仪，使所述分布式光纤解调仪解调样本输电线路的振动信号。
3.根据权利要求1所述的输电线路雷击故障定位方法，其特征在于，所述接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，包括：
接收预设时间内的振动频率信号并计算对应的振动频率变化量。
4.根据权利要求1所述的输电线路雷击故障定位方法，其特征在于，所述将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，包括：
将待测光纤复合架空地线的振动信号与所述关系曲线进行匹配。
5.一种输电线路雷击故障定位装置，其特征在于，包括：
指令发送单元，用于发送解调指令至探测设备，使所述探测设备解调样本输电线路的振动信号；
曲线构建单元，用于接收预设时间内的振动信号并计算对应的振动信号变化量，利用预设时间内的雷击信息与所述振动信号变化量构建关系曲线；
故障定位单元，用于将待测输电线路的振动信号与所述关系曲线进行匹配，生成输电线路雷击故障定位结果。
6.根据权利要求5所述的输电线路雷击故障定位装置，其特征在于，所述指令发送单元，还用于：
发送解调指令至分布式光纤解调仪，使所述分布式光纤解调仪解调样本输电线路的振动信号。
7.根据权利要求5所述的输电线路雷击故障定位装置，其特征在于，所述曲线构建单元，还用于：
接收预设时间内的振动频率信号并计算对应的振动频率变化量。
8.根据权利要求5所述的输电线路雷击故障定位装置，其特征在于，所述故障定位单元，还用于：
将待测光纤复合架空地线的振动信号与所述关系曲线进行匹配。
9.一种终端设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4任一项所述的输电线路雷击故障定位方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述的输电线路雷击故障定位方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220225 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |