CN114878971A - 一种配电网故障点定位方法、装置、设备及介质 - Google Patents
一种配电网故障点定位方法、装置、设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114878971A CN114878971A CN202210611610.XA CN202210611610A CN114878971A CN 114878971 A CN114878971 A CN 114878971A CN 202210611610 A CN202210611610 A CN 202210611610A CN 114878971 A CN114878971 A CN 114878971A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fault
- point
- measurement terminal
- distance
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 183
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 22
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 16
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 3
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/088—Aspects of digital computing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
- Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Abstract
本发明公开了一种配电网故障点定位方法、装置、设备及介质，方法包括：获取高频采样数据和低频采样数据；分别计算同一时间窗口下每个量测终端的低频采样数据与时间轴的面积；计算相邻两个支路上的量测终端的面积的变化率，将变化率超过设定值时对应的两个支路之间的区域作为故障区段；将故障区段作为分界点，将量测终端分为I组和J组；选取量测终端i和j，计算故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间；计算得到故障点到量测终端i之间的距离。充分发挥低频采样和高频采样数据各自的优势，低频采样数据主要用于确定故障区段，高频采样数据主要用于计算故障点，既减小了数据传输量，又保证了故障定位准确性。
Description
技术领域
本发明属于配电网保护与控制领域，具体涉及一种配电网故障点定位方法、装置、设备及介质。
背景技术
为了提高供电可靠性，国内配电网一般采用中性点非有效接地(不接地、高阻接地)方式，当发生单相接地或断线故障后，允许运行一段时间，仅有电容电流沿线路流过接地点，故障电流较小。短路期间，由于电线过热、或弧光放电，极易引发山火，接地引起的过电压可能危及设备绝缘，导致电压互感器绝缘击穿或过热烧毁。因此，快速选择短路线路，确定短路点位置和短路原因，摸清短路点状态，及时处理，避免短路事故扩大、保障安全供电至关重要。
目前，实用配电网故障定位手段有FTU及故障指示器等，但存在以下问题：单相故障时故障电流很小，故障选线和定位不准确；成本较高，长线路巡线查找不便；同时在功能上只能实现区间定位。在实际现场操作中，还普遍采用拉合开关方式查找故障，效率低下，而配电网复杂的网架结构又进一步加大故障查找的难度，延长了故障后恢复供电时间。
常用的在线故障定位方法根据原理不同分为阻抗法和行波法。阻抗法是结合故障工频量信息，通过故障电压电流中的工频相量及线路参数定位故障点，在实际工程运用中受故障点过渡电阻、中性点接地方式、分布电容的影响很大，计算误差较大，精准定位效果不理想。行波法主要利用故障时产生的行波达到各量测终端的时间差来判断故障点位置。该方法不受故障过渡电阻、系统振荡、中性点接地方式等因素的影响，已经在输电网和配电网的故障点定位中得到应用。但现有方法主要基于高频采样的行波数据进行区段划分和故障点定位，并且忽略了采样时的时钟误差和波头识别误差，存在数据传输量大、定位时间差、定位精度不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配电网故障点定位方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中主要基于高频采样的行波数据进行故障点定位，定位精度不高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种配电网故障点定位方法，包括如下步骤：
获取配电网中各支路上量测终端采样的故障波形数据；其中，所述故障波形数据包括高频采样数据和低频采样数据；
分别计算同一时间窗口下每个量测终端的低频采样数据与时间轴的面积；
计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率，将变化率超过设定值时对应的两个支路之间的区域作为故障区段；
将所述故障区段作为分界点，将所有的量测终端分为I组和J组；
从I组中选取量测终端i，从J组中选取量测终端j，并根据所述高频采样数据分别计算故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间；
基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离。
进一步的，计算得到故障点到量测终端i之间的距离之后，还包括步骤：将故障点到量测终端i之间的距离与所述量测终端i到电源点的距离相加，得到故障点到电源点的距离。
进一步的，所述计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率的步骤，具体包括：
将所述量测终端按照距电源点的电气距离，由近及远对所有的量测终端进行排序；
按照量测终端的排序顺序，从距离电源点的电气距离最近的量测终端开始，逐一计算两个相邻测量终端的所述面积的变化率。
进一步的，所述基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离的步骤中，故障点到量测终端i之间距离的计算方式如下：
计算量测终端i和量测终端j之间距离的平均值；
计算故障点行波波形传到量测终端i和量测终端j到达的时间差△t；
将所述时间差△t与波速度相乘得到距离差值；
取所述距离差值的一半与所述量测终端i和量测终端j之间距离的平均值相加，得到故障点距离量测终端i的距离。
进一步的，将所有的量测终端分为I组和J组的步骤中，所述I组中包括m个测量终端，所述J组中包括n个测量终端。
进一步的，所述基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离的步骤中：
将所述m个测量终端与所述n个测量终端进行两两组合，共计算得到m*n个故障点到量测终端i之间的距离。
进一步的，所述将故障点到量测终端i之间的距离与所述量测终端i到电源点的距离相加，得到故障点到电源点的距离的步骤中：
基于所述m*n个故障点到量测终端i之间的距离，计算得到m*n个故障点到电源点的距离；
将所述m*n个故障点到电源点的距离中的异常值剔除，得到M个故障点到电源点的距离有效值；
将所述M个故障点到电源点的距离有效值进行求平均值，将所述平均值作为故障点到电源点的最终距离值。
本发明还提供了一种配电网故障点定位装置，包括：
获取模块，用于获取配电网中各支路上量测终端采样的故障波形数据；
第一计算模块，用于分别计算同一时间窗口下每个量测终端的低频采样数据与时间轴的面积；
第二计算模块，用于计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率，将变化率超过设定值时对应的两个支路之间的区域作为故障区段；
分段模块，用于将所述故障区段作为分界点，将所有的量测终端分为I组和J组；
第三计算模块，用于从I组中选取量测终端i，从J组中选取量测终端j，并根据所述高频采样数据分别计算故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间；
第四计算模块，用于基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离。
本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现上述的配电网故障点定位方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现上述的配电网故障点定位方法。
与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：
本发明提供的配电网故障点定位方法获取配电网中各支路上的故障波形数据；其中，所述故障波形数据包括高频采样数据和低频采样数据；分别计算同一时间窗口下每个量测终端的低频采样数据与时间轴的面积；计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率，将变化率超过设定值时对应的两个支路之间的区域作为故障区段；将所述故障区段作为分界点，将所有的量测终端分为I组和J组；从I组中选取量测终端i，从J组中选取量测终端j，并根据所述高频采样数据分别计算故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间；基于所述量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离。充分发挥低频采样和高频采样数据各自的优势，低频采样数据主要用于确定故障区段，高频采样数据主要用于计算故障点，既减小了数据传输量，又保证了故障定位准确性。与基于智能算法或优化算法相比，本发明计算量更少，用时更短，可更快速的计算出故障点位置。本发明对量测终端同步时标误差，以及波头识别误差的容错性更强，不会因为个别量测终端波形数据的误差严重影响最终结果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明配电网故障点定位方法的流程示意图。
图2为本发明实施例中面积的变化率计算流程示意图。
图3为本发明实施例中故障点到量测终端i之间距离的计算流程示意图。
图4为本发明实施例中量测终端在配电线路上配置示意图。
图5为图4所示的配电线路故障时各量测终端电压波形示意图。其中，(a)量测终端1；(b)量测终端2；(c)量测终端3；(d)量测终端4；(e)量测终端5；(f)量测终端6。
图6为本发明一种电网故障点定位方法装置的结构框图。
图7为本发明一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1
本发明实施例提供了一种配电网故障点定位方法，适用于配电网的各种故障情况下的故障点定位。可减少量测终端采样数据传输量，提升配电网故障定位速度和定位精度。
如图1所示，一种配电网故障点定位方法，包括如下步骤：
S100、获取配电网中各支路上量测终端采样的故障波形数据；其中，所述故障波形数据包括高频采样数据和低频采样数据。
需要说明的是，受故障电压扰动后，相关的量测终端采样并上传故障波形数据。高频采样数据采样频率高，但时间较短；低频采样数据采样频率低，但时间较长。
S200、分别计算同一时间窗口下每个量测终端的低频采样数据与时间轴的面积，分别记为：S1、S2、S3、……。
S300、计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率，将变化率超过设定值时(即面积发生突变)对应的两个支路之间的区域作为故障区段。
如图2所示，计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率具体包括：
S31、将所述量测终端按照距电源点的电气距离，由近及远对所有的量测终端进行排序；
S32、按照量测终端的排序顺序，从距离电源点的电气距离最近的量测终端开始，逐一计算两个相邻测量终端的所述面积的变化率。
面积的变化率dSi计算公式如下：
其中，Si为第i个量测终端低频采样波形数据与时间轴的面积。
如果三相波形曲线中的任何一相满足于dSt>δ，δ为某设定值，说明波形面积突然减小，则判定故障发生在[t-1，t]区段。dSt为第t个量测终端与第t-1个量测终端面积的变化率。
S400、将所述故障区段作为分界点，将所有的量测终端分为不连通的两组，分别记为I组和J组。I组包括的量测终端编号为：1、2、3、……、t-1，数量记为m。J组包括的量测终端编号为：t、t+1、t+2、……、N，数量记为n。N为量测终端总数。
S500、从I组中选取量测终端i，从J组中选取量测终端j，并根据所述高频采样数据分别计算故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间。
根据每个量测终端的高频采样数据计算得到行波波头，时间分别记为：T1、T2、T3、……、Tt-1、Tt、Tt+1、……、TN。另外记各量测终端距电源点的距离分别为：L1、L2、L3、……、LN。波速度为v。
S600、基于所述量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离。
假设Ti>Tj，则故障点距离量测终端i的距离
为：
其中，Lij是量测终端i和j之间的距离，△t是故障点行波波形传到量测终端i和j到达的时间差。
故障点距离电源点的距离
为：
其中，Li是量测终端i到电源点的距离。
如图3所示，在其他的一些实施例中，故障点到量测终端i之间距离的计算步骤如下：
S61、计算量测终端i和量测终端j之间距离的平均值；
S62、计算故障点行波波形传到量测终端i和量测终端j到达的时间差△t；
S63、将所述时间差△t与波速度相乘得到距离差值；
S64、取所述距离差值的一半与所述量测终端i和量测终端j之间距离的平均值相加，得到故障点距离量测终端i的距离。
S700、将故障点到量测终端i之间的距离与所述量测终端i到电源点的距离相加，得到故障点到电源点的距离。
在其他的一些实施例中，还提供了优选的定位方法，依据步骤S1～S3计算得到故障区段后。将所述故障区段作为分界点，将所有的量测终端分为不连通的两组，分别记为I组和J组。I组包括的量测终端编号为：1、2、3、……、t-1。数量记为m。J组包括的量测终端编号为：t、t+1、t+2、……、N。数量记为n。N为量测终端总数。将所述m个测量终端与所述n个测量终端进行两两组合，共有m*n种组合，即计算得到m*n个故障点到量测终端i之间的距离；基于所述m*n个故障点到量测终端i之间的距离，得到m*n个故障点到电源点的距离；将所述m*n个故障点到电源点的距离中的异常值剔除，得到M个故障点到电源点的距离有效值；将所述M个故障点到电源点的距离有效值进行求平均值，将所述平均值作为故障点到电源点的最终距离值。剔除异常值的标准如下：
如果
或者
则从计算结果集中剔除。假设最后剩下M个有效故障点定位结果。即，当所述故障点到电源点的距离大于量测终端j到电源点的距离时，和/或当所述故障点到电源点的距离小于量测终端i到电源点的距离时，将所述故障点到电源点的距离作为异常值并剔除。
最后故障点距离电源点的距离Lf为：
其中，
为故障点距离电源点的距离，M为有效值的个数。
下面结合具体的算例，对本发明实施例1进行解释。
本算例量测终端低频采样率为2.5kHz，时长0.02秒，共50个点。量测终端高频采样频率为1MHz，时长4毫秒，共4000个点。高频采样的4毫秒包括故障发生时刻。高频采样的4毫秒包含在低频采样的0.02秒内。高频采样数据的起始时刻位于低频采样数据的第0.008秒处。
本实施例故障定位量测终端在配电线路上配置示意图如图4所示。该配电线路共有6条分支，分别在分支末端配电处安装量测终端。假设故障点在分支点3和分支点4之间，如图4所示。故障时刻如图5所示的时刻T，T0到T1为一个周波，T1到T2为一个周波。当发生接地故障后，故障点下游(图4中右侧)故障相各线路由于失去电源，电压降到很低，接近于0，如图5(d)、(e)、(f)所示。故障点上游(图4中左侧)由于仍然存在电源支撑，各线路保持较高的电压，但电压幅值与距离电源点的长度有关。距离电源点越近，电压幅值越高；距离电源点越远，电压幅值越低。因此，如图5(a)、(b)、(c)所示，电压幅值依次降低。
求取各量测终端的故障点所在周波的低频电压波形数据与时间轴的面积，如图5中T0到T1时段的阴影面积。量测终端4～6的阴影面积较小且基本相同。量测终端1～3的阴影面积依次逐渐减小，但基本呈现线性关系。量测终端3与量测终端4的阴影面积存在显著的减小，根据这一特征，可确定故障发生在量测终端3至量测终端4的区段。
假设将量测终端3至量测终端4的线路断开，如图4所示的电网将被分隔为两个独立的电网。将量测终端3所在的电网命名为电网A，包含的量测终端有：量测终端1、量测终端2、量测终端3。将量测终端4所在的电网命名为电网B，包含的量测终端有：量测终端4、量测终端5、量测终端6。从电网A和电网B中分别任选一个量测终端，进行两两组合，可得到共9种组合。根据行波双端测距原理，可计算出9个故障点。剔除不在量测终端3至量测终端4区段的结果，然后在计算故障点的平均值，即可得到准确的故障点位置。
实施例2
基于与实施例1的同一发明构思，本实施例2提供了一种配电网故障点定位装置，包括：
获取模块，用于获取配电网中各支路上量测终端采样的故障波形数据；其中，所述故障波形数据包括高频采样数据和低频采样数据；
第一计算模块，用于分别计算同一时间窗口下每个量测终端的低频采样数据与时间轴的面积；
第二计算模块，用于计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率，将变化率超过设定值时对应的两个支路之间的区域作为故障区段；
第二计算模块中，变化率的计算方法为：
将所述量测终端按照距电源点的电气距离，由近及远对所有的量测终端进行排序；
按照量测终端的排序顺序，从距离电源点的电气距离最近的量测终端开始，逐一计算两个相邻测量终端的所述面积的变化率。
面积变化率dS：
其中，Si为量测终端低频采样波形数据与时间轴的面积。
分段模块，用于将所述故障区段作为分界点，将所有的量测终端分为I组和J组；
第三计算模块，用于从I组中选取量测终端i，从J组中选取量测终端j，并根据所述高频采样数据分别计算故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间；
第四计算模块，用于基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离。
第四计算模块中，故障点到量测终端i之间的距离计算方法为：
计算量测终端i和量测终端j之间距离的平均值；
计算故障点行波波形传到量测终端i和量测终端j到达的时间差△t；
将所述时间差△t与波速度相乘得到距离差值；
取所述距离差值的一半与所述量测终端i和量测终端j之间距离的平均值相加，得到故障点距离量测终端i的距离。
第五计算模块，用于将故障点到量测终端i之间的距离与所述量测终端i到电源点的距离相加，得到故障点到电源点的距离。
实施例3
基于与实施例1的同一发明构思，本实施例3提供了本发明还提供一种实现配电网故障点定位方法的电子设备100；电子设备100包括存储器101、至少一个处理器102、存储在存储器101中并可在至少一个处理器102上运行的计算机程序103及至少一条通讯总线104。存储器101可用于存储计算机程序103，处理器102通过运行或执行存储在存储器101内的计算机程序，以及调用存储在存储器101内的数据，实现实施例1配电网故障点定位方法步骤。存储器101可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备100的使用所创建的数据(比如音频数据)等。此外，存储器101可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
至少一个处理器102可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器102可以是微处理器或者该处理器102也可以是任何常规的处理器等，处理器102是电子设备100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备100的各个部分。电子设备100中的存储器101存储多个指令以实现一种配电网故障点定位方法，处理器102可执行多个指令从而实现：
获取配电网中各支路上量测终端采样的故障波形数据；其中，所述故障波形数据包括高频采样数据和低频采样数据；
分别计算同一时间窗口下每个量测终端的低频采样数据与时间轴的面积；
计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率，将变化率超过设定值时对应的两个支路之间的区域作为故障区段；
将所述故障区段作为分界点，将所有的量测终端分为I组和J组；
从I组中选取量测终端i，从J组中选取量测终端j，并根据所述高频采样数据分别计算故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间；
基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离。
实施例4
电子设备100集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器及只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种配电网故障点定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取配电网中各支路上量测终端采样的故障波形数据；其中，所述故障波形数据包括高频采样数据和低频采样数据；
分别计算同一时间窗口下每个量测终端的低频采样数据与时间轴的面积；
计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率，将变化率超过设定值时对应的两个支路之间的区域作为故障区段；
将所述故障区段作为分界点，将所有的量测终端分为I组和J组；
从I组中选取量测终端i，从J组中选取量测终端j，并根据所述高频采样数据分别计算故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间；
基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离。
2.根据权利要求1所述的配电网故障点定位方法，其特征在于，计算得到故障点到量测终端i之间的距离之后，还包括步骤：将故障点到量测终端i之间的距离与所述量测终端i到电源点的距离相加，得到故障点到电源点的距离。
3.根据权利要求1所述的配电网故障点定位方法，其特征在于，所述计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率的步骤，具体包括：
将所述量测终端按照距电源点的电气距离，由近及远对所有的量测终端进行排序；
按照量测终端的排序顺序，从距离电源点的电气距离最近的量测终端开始，逐一计算两个相邻测量终端的所述面积的变化率。
4.根据权利要求2所述的配电网故障点定位方法，其特征在于，所述基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离的步骤中，故障点到量测终端i之间距离的计算方式如下：
计算量测终端i和量测终端j之间距离的平均值；
计算故障点行波波形传到量测终端i和量测终端j到达的时间差△t；
将所述时间差△t与波速度相乘得到距离差值；
取所述距离差值的一半与所述量测终端i和量测终端j之间距离的平均值相加，得到故障点距离量测终端i的距离。
5.根据权利要求2所述的配电网故障点定位方法，其特征在于，将所有的量测终端分为I组和J组的步骤中，所述I组中包括m个测量终端，所述J组中包括n个测量终端。
6.根据权利要求5所述的配电网故障点定位方法，其特征在于，所述基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离的步骤中：
将所述m个测量终端与所述n个测量终端进行两两组合，共计算得到m*n个故障点到量测终端i之间的距离。
7.根据权利要求6所述的配电网故障点定位方法，其特征在于，所述将故障点到量测终端i之间的距离与所述量测终端i到电源点的距离相加，得到故障点到电源点的距离的步骤中：
基于所述m*n个故障点到量测终端i之间的距离，计算得到m*n个故障点到电源点的距离；
将所述m*n个故障点到电源点的距离中的异常值剔除，得到M个故障点到电源点的距离有效值；
将所述M个故障点到电源点的距离有效值进行求平均值，将所述平均值作为故障点到电源点的最终距离值。
8.一种配电网故障点定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取配电网中各支路上量测终端采样的故障波形数据；
第一计算模块，用于分别计算同一时间窗口下每个量测终端的低频采样数据与时间轴的面积；
第二计算模块，用于计算相邻两个支路上的量测终端的所述面积的变化率，将变化率超过设定值时对应的两个支路之间的区域作为故障区段；
分段模块，用于将所述故障区段作为分界点，将所有的量测终端分为I组和J组；
第三计算模块，用于从I组中选取量测终端i，从J组中选取量测终端j，并根据所述高频采样数据分别计算故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间；
第四计算模块，用于基于所述故障点到量测终端i和量测终端j的行波波头时间，计算得到故障点到量测终端i之间的距离。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至7中任意一项所述的配电网故障点定位方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的配电网故障点定位方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210611610.XA CN114878971B (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 一种配电网故障点定位方法、装置、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210611610.XA CN114878971B (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 一种配电网故障点定位方法、装置、设备及介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114878971A true CN114878971A (zh) | 2022-08-09 |
| CN114878971B CN114878971B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=82679308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210611610.XA Active CN114878971B (zh) | 2022-05-31 | 2022-05-31 | 一种配电网故障点定位方法、装置、设备及介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114878971B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117388642A (zh) * | 2023-12-11 | 2024-01-12 | 昆明理工大学 | 一种基于单端频差的接地极线路故障测距方法及系统 |
Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU1733483A (en) * | 1982-08-02 | 1984-02-09 | Asea Brown Boveri, Inc. | Ultra high speed protective relay |
| JP2002139537A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Nissin Electric Co Ltd | 故障点標定方法 |
| KR20070046634A (ko) * | 2005-10-31 | 2007-05-03 | 한국전력공사 | 배전자동화 기반 고장선로 상의 고장거리 계산 장치 |
| CN205263238U (zh) * | 2015-11-03 | 2016-05-25 | 云南电网有限责任公司瑞丽供电局 | 配电网故障行波定位系统 |
| CN207488475U (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-12 | 云南电网有限责任公司文山供电局 | 具有报警功能的行波测距校验装置 |
| CN108594068A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-28 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种行波测距方法 |
| WO2019174045A1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for locating fault point in area network based on traveling wave |
| CN110542833A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-06 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种配电网高阻接地故障区段定位方法、装置及存储介质 |
| CN110687399A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-14 | 贵州电网有限责任公司 | 一种配电网故障指示器波形故障开始时刻判断方法 |
| CN111505529A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-08-07 | 国网安徽省电力有限公司 | 一种高压交流输电线路自适应重合闸方法 |
| CN111766473A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-13 | 济南轨道交通集团有限公司 | 一种基于斜率距离的配电网单相接地故障定位方法及系统 |
| CN112540260A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-23 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 基于行波能量变化特性的高压输电网混联线路故障测距方法、装置及系统 |
| US20210156900A1 (en) * | 2019-11-25 | 2021-05-27 | Shandong University Of Technology | Method for fault location to single-terminal traveling wave |
| CN112946424A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-11 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种故障精确定位的方法及装置 |
| CN113009271A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-06-22 | 威胜集团有限公司 | 故障电弧检测及定位方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN113484667A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-08 | 佳源科技股份有限公司 | 一种应用于配网终端的柔性直流配电网故障定位方案 |
| CN113988127A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-28 | 广东电网有限责任公司惠州供电局 | 一种配电网故障定位方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN114142442A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-04 | 昆明理工大学 | 一种直流输电线路保护方法及系统 |
| CN114280421A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-05 | 国网北京市电力公司 | 直流配电网故障选择性保护方法、系统、装置及存储介质 |
| CN114527361A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-05-24 | 浙江华消科技有限公司 | 确定交流回路电弧故障的方法及装置 |
-
2022
- 2022-05-31 CN CN202210611610.XA patent/CN114878971B/zh active Active
Patent Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU1733483A (en) * | 1982-08-02 | 1984-02-09 | Asea Brown Boveri, Inc. | Ultra high speed protective relay |
| JP2002139537A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Nissin Electric Co Ltd | 故障点標定方法 |
| KR20070046634A (ko) * | 2005-10-31 | 2007-05-03 | 한국전력공사 | 배전자동화 기반 고장선로 상의 고장거리 계산 장치 |
| CN205263238U (zh) * | 2015-11-03 | 2016-05-25 | 云南电网有限责任公司瑞丽供电局 | 配电网故障行波定位系统 |
| CN207488475U (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-12 | 云南电网有限责任公司文山供电局 | 具有报警功能的行波测距校验装置 |
| WO2019174045A1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for locating fault point in area network based on traveling wave |
| CN108594068A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-28 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种行波测距方法 |
| CN110542833A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-06 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种配电网高阻接地故障区段定位方法、装置及存储介质 |
| CN110687399A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-14 | 贵州电网有限责任公司 | 一种配电网故障指示器波形故障开始时刻判断方法 |
| US20210156900A1 (en) * | 2019-11-25 | 2021-05-27 | Shandong University Of Technology | Method for fault location to single-terminal traveling wave |
| CN111505529A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-08-07 | 国网安徽省电力有限公司 | 一种高压交流输电线路自适应重合闸方法 |
| CN111766473A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-13 | 济南轨道交通集团有限公司 | 一种基于斜率距离的配电网单相接地故障定位方法及系统 |
| CN112540260A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-23 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 基于行波能量变化特性的高压输电网混联线路故障测距方法、装置及系统 |
| CN112946424A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-11 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种故障精确定位的方法及装置 |
| CN113009271A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-06-22 | 威胜集团有限公司 | 故障电弧检测及定位方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN113484667A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-08 | 佳源科技股份有限公司 | 一种应用于配网终端的柔性直流配电网故障定位方案 |
| CN113988127A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-28 | 广东电网有限责任公司惠州供电局 | 一种配电网故障定位方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN114142442A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-04 | 昆明理工大学 | 一种直流输电线路保护方法及系统 |
| CN114280421A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-05 | 国网北京市电力公司 | 直流配电网故障选择性保护方法、系统、装置及存储介质 |
| CN114527361A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-05-24 | 浙江华消科技有限公司 | 确定交流回路电弧故障的方法及装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117388642A (zh) * | 2023-12-11 | 2024-01-12 | 昆明理工大学 | 一种基于单端频差的接地极线路故障测距方法及系统 |
| CN117388642B (zh) * | 2023-12-11 | 2024-04-09 | 昆明理工大学 | 一种基于单端频差的接地极线路故障测距方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114878971B (zh) | 2024-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111141995B (zh) | 一种基于比幅原理的线路双端稳态量测距方法和系统 | |
| CN109444657B (zh) | 一种配电网高阻接地故障区段定位方法 | |
| CN110542833A (zh) | 一种配电网高阻接地故障区段定位方法、装置及存储介质 | |
| JP2004215478A (ja) | 送電線事故点標定装置、送電線事故点標定法、送電線事故点標定用プログラム及び同プログラムを記録した記録媒体 | |
| CN114878971A (zh) | 一种配电网故障点定位方法、装置、设备及介质 | |
| CN113433417B (zh) | 一种基于量测电压差值的配电网故障定位方法和系统 | |
| CN110542832A (zh) | 一种配电网高阻接地故障区段定位方法、装置及存储介质 | |
| CN112526282B (zh) | 一种配网单相接地故障区段定位方法 | |
| CN107247215B (zh) | 基于多点同步测量数据的配网故障粒子群定位算法 | |
| CN114814420B (zh) | 一种基于冻结数据的低压配电网拓扑识别方法及系统 | |
| CN115685046A (zh) | 互感器计量异常识别方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN110514964A (zh) | 一种特高压直流输电系统接地极线路故障测距方法 | |
| CN111929611B (zh) | 基于零模电流差值的配电线路接地故障定位方法和系统 | |
| CN107179476B (zh) | 一种配网故障测距方法 | |
| CN111965479A (zh) | 一种基于数据精细化量测比对的线损异常定位方法 | |
| CN113922343B (zh) | 配电网保护定值整定方法、终端设备和存储介质 | |
| CN113567803B (zh) | 基于Tanimoto相似度的小电流接地故障定位方法及系统 | |
| CN115856496A (zh) | 一种基于两端信息采集的配电线路故障检测识别方法 | |
| JP4443099B2 (ja) | 架空配電線の事故点探査方法 | |
| CN114414944A (zh) | 基于相电流暂态法的小电流接地装置及检测方法 | |
| CN115128394A (zh) | 配网故障定位方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN110297155B (zh) | 一种小电流接地系统主站准确判断接地故障时刻的方法 | |
| CN116482570A (zh) | 一种集电线单相接地故障的定位测距方法及装置 | |
| CN115508671B (zh) | 一种基于沿线电压最低点计算的故障定位方法和系统 | |
| JP3479711B2 (ja) | 電力系統状態決定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |