JP2008102059A - Fault point orientation method of transmission line, fault point orientation program of transmission line, and computer-readable recording medium for recording fault point orientation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送電線の故障点標定方法、送電線の故障点標定プログラム及びその故障点標定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能記録媒体に関し、より詳細には、送電線の短絡や地絡等の電気事故時に発生する故障サージの計測波形データを送電端又は受電端において検出して故障点を標定する送電線の故障点標定方法、送電線の故障点標定プログラム及びその故障点標定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能記録媒体に関する。 The present invention relates to a fault location method for a transmission line, a fault location program for a transmission line, and a computer-readable recording medium on which the fault location program is recorded. Transmission line failure point locating method, transmission line failure point locating program, and computer recording the failure point locating program for detecting failure surge waveform data generated at the time of an accident at the transmitting end or receiving end and locating the failure point The present invention relates to a readable recording medium.
従来の第１の送電線の故障点標定方法としては、故障サージの二計測点への到着時間差から故障点を算出する方法がある（特許文献１を参照）。
また、従来の第２の送電線の故障点標定方法としては、故障サージの直接波及び反射波の一計測点への到着時間差から故障点を算出する方法がある（特許文献２を参照）。
Moreover, as a conventional fault location method for a second power transmission line, there is a method of calculating a fault point from the arrival time difference between a direct wave and a reflected wave of a fault surge at one measurement point (see Patent Document 2).
従来の第１の故障点標定方法では、故障サージが発生する送電線の送電端及び受電端に故障サージの波形データ記録部を設置する必要があるのでコストが高くなる。特に系統が分岐している場合には、分岐した各経路の送電端及び受電端に波形データ記録部を設置しなければならず、そのコストは高くなる。さらに、故障サージが発生した経路の送電端及び受電端の双方の波形データ記録部のサンプリング時刻を正確に同期させる必要があるが、これは技術的に困難である。 In the conventional first fault location method, it is necessary to install a waveform data recording unit of a fault surge at the power transmission end and the power reception end of the transmission line in which the fault surge occurs, which increases the cost. In particular, when the system is branched, a waveform data recording unit must be installed at the power transmission end and the power reception end of each branched path, which increases the cost. Furthermore, it is necessary to accurately synchronize the sampling times of the waveform data recording units at both the power transmission end and the power reception end of the path where the fault surge has occurred, but this is technically difficult.
また、従来の第２の送電線の故障点標定方法では、送電線の送電端又は受電端において計測された故障サージの計測波形データから直接波及び最初の反射波の到着時間を特定し、それら到着時間差に基いて故障点を算出する。 Further, in the conventional second fault location method of the transmission line, the arrival time of the direct wave and the first reflected wave is specified from the measurement waveform data of the fault surge measured at the transmission end or the reception end of the transmission line, The failure point is calculated based on the arrival time difference.
しかし、送電線を含む系統が分岐している場合には、それら分岐した経路からの複数の反射波が重なり合った状態で故障サージの計測波形データとして計測される。これにより故障サージの計測波形データから最初の反射波を区別できなくなり、正確な故障点の標定が困難になるおそれがある。 However, when the system including the power transmission line is branched, the measured waveform data of the fault surge is measured in a state where a plurality of reflected waves from the branched paths are overlapped. As a result, the first reflected wave cannot be distinguished from the measured waveform data of the fault surge, and there is a possibility that it is difficult to accurately determine the fault point.
本発明は、送電線を含む系統が分岐している場合においても、送電線の送電端又は受電端において計測した故障サージの波形データに基いて故障点の高精度な標定を低コストで可能にする送電線の故障点標定方法、送電線の故障点標定プログラム及びその故障点標定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention enables high-accuracy localization of failure points at low cost based on waveform data of failure surges measured at the transmission end or reception end of the transmission line even when the system including the transmission line is branched. An object of the present invention is to provide a fault location method for a transmission line, a fault location program for the transmission line, and a computer-readable recording medium on which the fault location program is recorded.
請求項１に係る発明は、送電線の電気事故で故障サージが発生した故障点を標定する送電線の故障点標定方法であって、前記送電線の送電端又は受電端において電圧計測部により計測された計測波形データから故障サージ波形データを抽出する故障サージ抽出ステップと、前記送電線における仮想故障点の位置データと、前記仮想故障点において発生すると想定された仮想サージの波形振幅初期値と、前記仮想サージの減衰割合とから構成される仮想サージデータを複数生成する仮想サージ生成ステップと、前記生成された各仮想サージデータに基いて前記送電線の送電端又は受電端における前記仮想サージの波形データをそれぞれ算出する仮想サージ波形算出ステップと、前記抽出した前記故障サージ波形データに対する前記算出された複数の前記仮想サージの波形データの適合度を評価する評価ステップと、前記適合度が最も高い前記仮想サージの前記仮想故障点を前記送電線の故障点とする決定ステップとを備え、前記仮想サージの波形振幅初期値は、前記送電線を含む系統における前記仮想故障点から前記送電端又は受電端までの各経路毎の前記仮想サージの波形振幅初期値であり、前記仮想サージの減衰割合は、前記各経路毎の前記仮想サージの減衰割合であり、前記仮想サージ生成ステップにおいては、遺伝的アルゴリズムを用いて、前記仮想サージデータを前記適合度が高くなるように生成する、送電線の故障点標定方法である。 The invention according to claim 1 is a transmission line failure point locating method for locating a failure point where a failure surge has occurred due to an electrical accident in a transmission line, and is measured by a voltage measuring unit at a transmission end or a reception end of the transmission line. A fault surge extraction step for extracting fault surge waveform data from the measured waveform data, a position data of a virtual fault point in the transmission line, a waveform amplitude initial value of a virtual surge assumed to occur at the virtual fault point, and A virtual surge generation step for generating a plurality of virtual surge data composed of the attenuation rate of the virtual surge, and a waveform of the virtual surge at the power transmission end or the power reception end of the transmission line based on each of the generated virtual surge data A virtual surge waveform calculating step for calculating each of the data, and the calculated complex waveform for the extracted failure surge waveform data. An evaluation step for evaluating the suitability of the waveform data of the virtual surge, and a step of determining the virtual fault point of the virtual surge having the highest suitability as the fault point of the transmission line. The waveform amplitude initial value is the waveform amplitude initial value of the virtual surge for each path from the virtual failure point to the power transmission end or power reception end in the system including the transmission line, and the attenuation rate of the virtual surge is the The virtual surge attenuation ratio for each path, and in the virtual surge generation step, the virtual surge data is generated using a genetic algorithm so that the degree of fitness is high. Is the method.
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記仮想サージ波形算出ステップは、前記送電端又は受電端における前記各経路毎の仮想サージ波形データを演算する経路毎の仮想サージ演算ステップと、演算した前記各経路毎の仮想サージ波形データを合成することによって合成仮想サージ波形データを作成する仮想サージ合成ステップと、前記電圧計測部への入出力で発生すると推定される仮想計測振動データを前記合成仮想サージ波形データに重畳する計測振動重畳ステップと、前記仮想計測波形データから前記仮想サージの波形データを抽出する仮想サージ抽出ステップとを含む、送電線の故障点標定方法である。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the virtual surge waveform calculation step calculates virtual surge waveform data for each path at the power transmission end or power reception end for each path. And a virtual surge combining step for creating combined virtual surge waveform data by combining the calculated virtual surge waveform data for each path, and virtual measured vibration data estimated to be generated at the input / output to the voltage measuring unit A transmission line fault location method including a measurement vibration superimposing step for superimposing a waveform on the combined virtual surge waveform data and a virtual surge extracting step for extracting the waveform data of the virtual surge from the virtual measurement waveform data.
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記仮想サージ抽出ステップが、前記仮想計測波形データを、複素ウェーブレット変換により、所定周波数帯域成分の仮想計測波形データにそれぞれ分解するウェーブレット変換ステップと、分解された各所定周波数帯域成分の仮想計測波形データの絶対値を算出し、それら絶対値を合成することによって前記仮想サージの波形データを演算する合成演算ステップとを含む、送電線の故障点標定方法である。
The invention according to
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において、前記故障サージ抽出ステップは、前記計測された計測波形データを、複素ウェーブレット変換により、所定周波数帯域成分の計測波形データに分解するウェーブレット変換ステップと、前記分解された各所定周波数帯域成分の計測波形データの絶対値を算出し、それら絶対値を合成することによって故障サージ波形データを演算する合成演算ステップとを含む、送電線の故障点標定方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the fault surge extracting step includes measuring waveform data of a predetermined frequency band component by performing complex wavelet transform on the measured waveform data. A wavelet transform step for decomposing into, and a synthesis operation step for calculating an absolute value of the measured waveform data of each decomposed predetermined frequency band component and calculating fault surge waveform data by synthesizing the absolute values. This is a fault location method for transmission lines.
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において、前記遺伝的アルゴリズムの染色体は前記仮想サージデータとし、前記染色体の遺伝子は前記仮想故障点の位置データと前記仮想サージの波形振幅初期値と前記仮想サージの減衰割合とし、それら遺伝子は二進数で表現され、前記仮想サージ生成ステップは、第一世代生成ステップと、世代評価ステップと、成長ステップと、交配ステップと、突然変異ステップとを含み、前記第一世代生成ステップにおいて、第一世代の前記染色体の各遺伝子を乱数として生成し、前記世代評価ステップ、前記成長ステップ、前記交配ステップ及び前記突然変異ステップの一連のステップを繰り返すことにより、前記第一世代から後の次世代の前記染色体の各遺伝子を生成し、前記世代評価ステップにおいて、前記各染色体に基いて前記仮想サージ波形算出ステップと同一処理によって各仮想サージの波形データを作成し、前記仮想サージの波形データの故障サージ波形データに対する適合度を前記評価ステップと同一処理によって評価し、前記成長ステップにおいて、評価された前記適合度に応じて前記各染色体を所定数のグループに分け、適合度の最も低いグループを消滅させ、消滅したグループの染色体の数だけ前記適合度の最も高いグループの染色体の数を増加させ、前記交配ステップにおいて、前記各染色体のペアを設定し、前記ペア間で遺伝子の一部を交換し、前記突然変異ステップにおいて、前記各染色体の遺伝子の一部を変更する、送電線の故障点標定方法である。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the chromosome of the genetic algorithm is the virtual surge data, and the gene of the chromosome is the position data of the virtual failure point and the virtual surge. The initial value of the waveform amplitude and the attenuation rate of the virtual surge, the genes are expressed in binary numbers, the virtual surge generation step is a first generation generation step, a generation evaluation step, a growth step, a mating step, Mutation step, and in the first generation generation step, each gene of the chromosome of the first generation is generated as a random number, a series of the generation evaluation step, the growth step, the mating step and the mutation step By repeating the steps, each gene of the chromosome from the first generation to the next generation is generated, and the generation evaluation is performed. In the step, waveform data of each virtual surge is created by the same process as the virtual surge waveform calculation step based on each chromosome, and the conformity of the virtual surge waveform data to the failure surge waveform data is the same process as the evaluation step In the growth step, each chromosome is divided into a predetermined number of groups according to the evaluated fitness, the lowest fitness group is extinguished, and the fitness is the same as the number of chromosomes in the extinct group. Increasing the number of chromosomes in the highest group, setting the pair of each chromosome in the mating step, exchanging a part of the gene between the pair, and in the mutation step, This is a fault location method for transmission lines, with some changes.
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれかに係る発明において、前記故障サージ波形データをＳｔ（ｔは故障サージの計測開始時点を含む時間軸上の所定区間における離散時間を示し、Ｓｔは離散時間ｔにおけるサージ波形振幅値を示す）とし、前記仮想サージＸの波形データＤＸｔ（ｔは故障サージの計測開始時点を含む時間軸上の所定区間における離散時間を示し、ＤＸｔは離散時間ｔにおける仮想サージｘのサージ波形振幅値を示す）とするとき、前記適合度ＨＸが、
ＨＸ＝Σ（ＤＸｔ−Ｓｔ）２／（Σ（Ｓｔ）２）
（Σ（ＤＸｔ−Ｓｔ）２は故障サージの計測開始時点を含む時間軸上の所定区間にわたる（ＤＸｔ−Ｓｔ）２の総和を示し、Σ（Ｓｔ）２は前記所定区間にわたる（Ｓｔ）２の総和を示す）で表される、送電線の故障点標定方法である。
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the failure surge waveform data is represented by St (t is a discrete time in a predetermined section on a time axis including a measurement start time of the failure surge. , St represents the surge waveform amplitude value at the discrete time t), and the waveform data D X t of the virtual surge X (t represents the discrete time in a predetermined section on the time axis including the measurement start time of the fault surge, D when X t denotes the surge waveform amplitude value of the virtual surge x at discrete time t) to the adaptability H X is,
H X = Σ (D X t−St) 2 / (Σ (St) 2 )
(Σ (D X t-St) 2 indicates the sum of (D X t-St) 2 over a predetermined interval on the time axis including the measurement start time of the fault surge, and Σ (St) 2 extends over the predetermined interval ( St) indicates a total sum of 2 ).
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに係る発明である送電線の故障点標定方法をコンピュータに実行させる送電線の故障点標定プログラムである。 The invention according to claim 7 is a fault location program for a transmission line that causes a computer to execute the fault location method for the transmission line according to any one of claims 1 to 6.
請求項８に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに係る発明である送電線の故障点標定方法をコンピュータに実行させる送電線の故障点標定方法プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能記録媒体である。 The invention according to claim 8 is a computer-readable recording medium recording a transmission line failure point location method program that causes a computer to execute the transmission line failure point location method according to any one of claims 1 to 6. is there.
本発明では、送電線の送電端又は受電端において計測される故障サージ波形データに適合した仮想サージの波形データを遺伝的アルゴリズムによって推定し、その仮想サージの仮想故障点を送電線の故障点とする。この遺伝的アルゴリズムでは、系統が分岐した仮想サージの経路を複数想定し、遺伝子として系統の各経路毎の仮想サージの波形初期値及び減衰割合を用いる。これにより系統が分岐している場合に、送電線の送電端又は受電端で計測した故障サージに適合する仮想サージを正確に推定することができる。 In the present invention, the virtual surge waveform data suitable for the fault surge waveform data measured at the power transmission end or the power reception end of the transmission line is estimated by a genetic algorithm, and the virtual fault point of the virtual surge is defined as the fault point of the transmission line. To do. In this genetic algorithm, a plurality of virtual surge paths branched from the system are assumed, and the virtual surge waveform initial value and attenuation ratio for each path of the system are used as genes. Thereby, when the system is branched, it is possible to accurately estimate a virtual surge that matches the fault surge measured at the power transmission end or the power reception end of the transmission line.
従って、本発明では、系統が分岐している送電線の送電端又は受電端の一箇所で故障サージを計測するだけでその故障サージが発生した故障点を高精度に標定できる低コストで精度が高い送電線の故障点標定方法、送電線の故障点標定プログラム及びその故障点標定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能記録媒体を提供することができる。 Therefore, in the present invention, it is possible to accurately determine the fault point where the fault surge has occurred by measuring the fault surge at one place at the power transmission end or the power reception end of the transmission line where the system is branched. It is possible to provide a high power transmission line fault location method, a power transmission line fault location program, and a computer-readable recording medium recording the fault location program.
送電線の送電端又は受電端において計測される故障サージは系統の各経路を通過した直接波及び反射波の合成波から構成され、この合成波には電圧計測部への入出力によって計測振動が重畳される。これに対応して、本発明の好適な実施形態では、仮想サージを故障サージ同様の合成波とみなして演算し、その合成波に故障サージ同様の計測振動を重畳する。このように仮想サージの故障サージに対するモデル化をより正確なものにすることで、遺伝的アルゴリズムの演算効率を向上させると共に、精度の高い故障点の標定を可能にする。 The fault surge measured at the transmission end or receiving end of the transmission line is composed of the combined wave of the direct wave and the reflected wave that has passed through each path of the system. Superimposed. Correspondingly, in the preferred embodiment of the present invention, the virtual surge is regarded as a combined wave similar to the fault surge, and the measurement vibration similar to the fault surge is superimposed on the combined wave. Thus, by making the modeling of the virtual surge to the fault surge more accurate, it is possible to improve the calculation efficiency of the genetic algorithm and to determine the fault point with high accuracy.
本発明の好適な実施形態では、複素ウェーブレット変換により、生成した合成仮想サージ波形データをその位相情報を含んだ精度の高い所定周波数成分に分解することができ、この結果、仮想サージの波形データをより正確に演算できる。 In a preferred embodiment of the present invention, the generated composite virtual surge waveform data can be decomposed into a predetermined frequency component with high accuracy including the phase information by complex wavelet transform, and as a result, the waveform data of the virtual surge is converted. More accurate calculation.
本発明の好適な実施形態では、複素ウェーブレット変換により、計測した計測波形データをその位相情報を含んだ精度の高い所定周波数成分に分解することができ、この結果、故障サージ波形データをより正確に検出できる。 In a preferred embodiment of the present invention, the measured waveform data measured by the complex wavelet transform can be decomposed into highly accurate predetermined frequency components including the phase information. As a result, the fault surge waveform data can be more accurately represented. It can be detected.
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
図１は本発明の一実施形態である送電線の故障点標定方法を用いる電力系統を示す模式図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an electric power system using a power line failure point locating method according to an embodiment of the present invention.
図１の電力系統は、平行二回線の三相不平衡送電線である送電線（母線）１と、その送電線の送電端Ａ及び受電端Ｂと、その送電線（母線）１から分岐点Ｅ，Ｆにおいてそれぞれ分岐した送電線（分岐線路）２ａ，２ｂと、それら送電線（分岐線路）２ａ，２ｂの各受電端Ｃ，Ｄとを有する。送電端Ａには電圧計測部である計測用変圧器（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）が装備されている。本実施形態では計測波形データを計測する電圧計測部として計測用変圧器を用いてるが、電圧計測部として電圧分圧器（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｄｉｖｉｄｅｒ）を用いてもよい。 1 is a transmission line (bus) 1 that is a parallel two-line three-phase unbalanced transmission line, a transmission end A and a reception end B of the transmission line, and a branch point from the transmission line (bus) 1. Power transmission lines (branch lines) 2a and 2b branched at E and F, and power receiving ends C and D of the power transmission lines (branch lines) 2a and 2b, respectively. The power transmission end A is equipped with a measurement transformer (Potential Transformer) which is a voltage measurement unit. In the present embodiment, a measurement transformer is used as a voltage measurement unit that measures measurement waveform data. However, a voltage divider may be used as the voltage measurement unit.
送電端Ａの計測用変圧器３には波形データ記録部４と波形データ解析部５とが順次接続されている。波形データ記録部４は計測用変圧器３によって計測された計測波形データを記録する。そして、故障サージが電気事故によって送電線（母線）１の故障点Ｇにおいて発生した場合には、波形データ記録部４は、電気事故発生時間の前後にわたる所定時間範囲の計測波形データを波形データ解析部５に送る。波形データ記録部から計測波形データを送られた波形データ解析部５は、本実施形態である送電線の故障点標定方法を実施することで送電線の故障点を標定する。本実施形態では波形データ記録部４と波形データ解析部５とが送電端Ａの計測用変圧器３に接続されているが、受電端の計測用変圧器に接続されてもよい。
A waveform data recording unit 4 and a waveform data analysis unit 5 are sequentially connected to the
図２は本実施形態である送電線の故障点標定方法を簡略的に示したフローチャート図である。
図２に示すように、本実施形態である送電線の故障点標定方法は、故障サージ抽出ステップＳ１と、仮想サージ生成ステップＳ２と、仮想サージ波形算出ステップＳ３と、評価ステップＳ４と、決定ステップＳ５とを含む。
FIG. 2 is a flowchart schematically showing the fault location method for a transmission line according to this embodiment.
As shown in FIG. 2, the fault location method of the transmission line according to the present embodiment includes a fault surge extraction step S1, a virtual surge generation step S2, a virtual surge waveform calculation step S3, an evaluation step S4, and a determination step. S5.
故障サージ抽出ステップＳ１においては、波形データ記録部から送られた計測波形データから故障サージ波形データを抽出する。この故障サージ抽出ステップは、ウェーブレット変換ステップと合成演算ステップとを含む。 In the failure surge extraction step S1, failure surge waveform data is extracted from the measured waveform data sent from the waveform data recording unit. This fault surge extraction step includes a wavelet transform step and a synthesis operation step.
ウェーブレット変換ステップにおいては、送られた計測波形データを、複素ウェーブレット変換により、所定周波数帯域成分の計測波形データに分解する。ここで複素ウェーブレット変換におけるマザーウェーブレットとしては、複素Ｍｏｒｌｅｔウェーブレット
（ｘは時間を示し、ｆｂは帯域幅を示し、ｆｃはウェーブレットの中心周波数を示す。）
を用いる。ｆｂ及びｆｃは予め取得した故障サージの計測データに基いて決定される。例えばｆｂは３００ｋＨｚとし、ｆｃは２００〜５００ｋＨｚの周波数帯域において３０ｋＨｚ毎の数値を設定されている。
In the wavelet transform step, the transmitted measurement waveform data is decomposed into measurement waveform data of a predetermined frequency band component by complex wavelet transform. Here, as a mother wavelet in the complex wavelet transform, a complex Morlet wavelet is used.
(X indicates time, fb indicates bandwidth, and fc indicates the center frequency of the wavelet.)
Is used. fb and fc are determined based on measurement data of a fault surge acquired in advance. For example, fb is set to 300 kHz, and fc is set to a numerical value every 30 kHz in a frequency band of 200 to 500 kHz.
合成演算ステップにおいては、分解された各所定周波数帯域成分の計測波形データの絶対値を算出し、それら絶対値を合成することによって故障サージ波形データを作成する。作成された故障サージ波形データは図３に実線で示されている。 In the synthesis calculation step, the absolute value of the measured waveform data of each predetermined frequency band component that has been decomposed is calculated, and the failure surge waveform data is created by synthesizing these absolute values. The generated fault surge waveform data is shown by a solid line in FIG.
次いで、仮想サージ生成ステップＳ２及び仮想サージ波形算出ステップＳ３を実行することにより、仮想故障点（例えば図１においてはＧ’で示される）において発生すると想定された仮想サージの波形データを作成する。なお仮想サージの伝送速度は一定とする。 Next, by executing the virtual surge generation step S2 and the virtual surge waveform calculation step S3, the waveform data of the virtual surge assumed to occur at the virtual failure point (for example, indicated by G ′ in FIG. 1) is created. Note that the transmission speed of the virtual surge is constant.
仮想サージ生成ステップＳ２においては仮想サージデータを生成する。仮想サージデータは、遺伝的アルゴリズムにより、故障サージ波形データに対する仮想サージの波形データの適合度が高くなるように生成される。この仮想サージデータは、送電線における仮想故障点Ｇ’の位置データと、仮想故障点Ｇ’において発生すると想定された仮想サージの波形振幅初期値と、仮想サージの減衰割合とから構成されている。 In the virtual surge generation step S2, virtual surge data is generated. The virtual surge data is generated by a genetic algorithm so that the conformity of the waveform data of the virtual surge with the fault surge waveform data is high. This virtual surge data is composed of the position data of the virtual fault point G ′ in the transmission line, the initial waveform amplitude value of the virtual surge assumed to occur at the virtual fault point G ′, and the attenuation rate of the virtual surge. .
仮想サージの波形振幅初期値は、送電線を含む系統における仮想故障点Ｇ’から送電端Ａまでの各経路毎の送電端Ａにおける仮想サージの波形振幅初期値である。
仮想サージの減衰割合は各経路毎の仮想サージの減衰割合であり、具体的には、各仮想サージが送電端Ａに至った場合の波形振幅値に対する、それら各仮想サージが次に送電端Ａに至った場合の波形振幅値の減衰割合である。ここで各仮想サージは各経路を伝送して送電端Ａに至った後その送電端Ａで反射し、それぞれ送電線上の仮想故障点Ｇ’で反射して再度送電端Ａに戻るように設定される。本実施形態では仮想故障点にて反射して送電端Ａに戻るように設定しているが、本発明はこれに限定されず、仮想故障点Ｇ’以外の受電端や分岐点で反射して送電端Ａに戻るように設定してもよい。
The initial waveform amplitude value of the virtual surge is the initial waveform amplitude value of the virtual surge at the power transmission end A for each path from the virtual failure point G ′ to the power transmission end A in the system including the transmission line.
The attenuation rate of the virtual surge is the attenuation rate of the virtual surge for each path. Specifically, each virtual surge is next transmitted to the power transmission end A with respect to the waveform amplitude value when each virtual surge reaches the power transmission end A. Is the attenuation rate of the waveform amplitude value when Here, each virtual surge is transmitted through each path, reaches the power transmission end A, is reflected at the power transmission end A, is reflected at the virtual fault point G ′ on the transmission line, and is set to return to the power transmission end A again. The In this embodiment, it is set to reflect at the virtual fault point and return to the power transmission end A, but the present invention is not limited to this, and is reflected at the power receiving end or branch point other than the virtual fault point G ′. You may set so that it may return to the power transmission end A.
ここで、図１の系統における仮想故障点Ｇ’から送電端Ａまでの各経路としては、仮想サージの直接波及び反射波の複数の経路として４本の経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が想定されている。経路Ｒ１は、送電線（母線）１のみの経路であり、仮想サージが仮想故障点Ｇ’から分岐点Ｅを通って送電端Ａに至る経路（Ｇ’→Ｅ→Ａ）である。経路Ｒ２は、仮想サージが仮想故障点Ｇ’から分岐点Ｆを通って受電端Ｂに至り、受電端Ｂで反射して分岐点Ｆを通って送電端Ａに至る経路（Ｇ’→Ｆ→Ｂ→Ｆ→Ａ）である。経路Ｒ３は、仮想サージが仮想故障点Ｇ’から分岐点Ｅを通って受電端Ｃに至り、受電端Ｃで反射して分岐点Ｅを通って送電端Ａに至る経路（Ｇ’→Ｅ→Ｃ→Ｅ→Ａ）である。経路Ｒ４は、仮想サージが仮想故障点Ｇ’から分岐点Ｆを通って受電端Ｄに至り、受電端Ｄで反射して分岐点Ｆを通って送電端Ａに至る経路である（Ｇ’→Ｆ→Ｄ→Ｆ→Ａ）。これら各経路において送電端Ａに至った後の仮想サージは、送電端Ａで反射して分岐点Ｅを通って仮想故障点Ｇ’に至り、その仮想故障点Ｇ’で反射し分岐点Ｅを通って送電端Ａに戻ることを繰り返す。これら各経路は、各経路を通過して最初に送電端Ａにおいて計測される波形振幅値が所定の振幅値以上であるように設定されている。 Here, four paths R1, R2, R3, and R4 are assumed as a plurality of paths of the direct wave and the reflected wave of the virtual surge as each path from the virtual failure point G ′ to the power transmission end A in the system of FIG. Has been. The route R1 is a route of only the power transmission line (bus) 1 and is a route (G ′ → E → A) from which the virtual surge passes from the virtual failure point G ′ to the power transmission end A through the branch point E. The path R2 is a path (G ′ → F →) where a virtual surge passes from the virtual fault point G ′ to the power receiving end B through the branch point F, is reflected at the power receiving end B, passes through the branch point F, and reaches the power transmission end A. B → F → A). The route R3 is a route (G ′ → E →) where the virtual surge passes from the virtual fault point G ′ to the power receiving end C through the branch point E, is reflected by the power receiving end C, passes through the branch point E, and reaches the power transmission end A. C → E → A). The route R4 is a route in which a virtual surge passes from the virtual failure point G ′ through the branch point F to the power receiving end D, is reflected at the power receiving end D, passes through the branch point F, and reaches the power transmission end A (G ′ → F → D → F → A). The virtual surge after reaching the power transmission end A in each of these paths is reflected at the power transmission end A, passes through the branch point E, reaches the virtual fault point G ′, is reflected at the virtual fault point G ′, and passes through the branch point E. It repeats returning to the power transmission end A through. Each of these paths is set such that the waveform amplitude value measured at the power transmission end A first after passing through each path is equal to or greater than a predetermined amplitude value.
仮想サージ生成ステップＳ２の遺伝的アルゴリズムにおいては、図４に示されるように、仮想サージデータを染色体（遺伝子型）とし、仮想故障点の位置データと、各経路の仮想サージの波形振幅初期値と、各経路の仮想サージの減衰割合とを染色体の各遺伝子（図４において、Ｇ１は仮想故障点の位置データを示し、Ｇ２〜Ｇ５は各経路の仮想サージの波形振幅初期値を示し、Ｇ６〜Ｇ９は各経路の仮想サージの減衰割合を示す）として設定されている。それら各遺伝子は図４に示されるように二進数で表現される。例えば各遺伝子が１バイトとすると、本実施形態では経路が４本あるので、染色体は９バイトとなる。ここで生成される遺伝子（染色体）の世代数は所定の指定世代数に指定され、染色体の数ｎは所定の６の倍数になるように予め設定されている。 In the genetic algorithm of the virtual surge generation step S2, as shown in FIG. 4, the virtual surge data is a chromosome (genotype), the position data of the virtual failure point, the initial value of the waveform amplitude of the virtual surge of each path, , The virtual surge attenuation rate of each path, and each gene of the chromosome (in FIG. 4, G1 indicates the position data of the virtual failure point, G2 to G5 indicate the initial waveform amplitude value of the virtual surge of each path, G6 ~ G9 indicates the attenuation rate of the virtual surge of each path). Each of these genes is expressed in binary as shown in FIG. For example, if each gene is 1 byte, there are 4 paths in this embodiment, so the chromosome is 9 bytes. The number of generations of the gene (chromosome) generated here is designated as a predetermined designated generation number, and the number of chromosomes n is set in advance so as to be a predetermined multiple of six.
仮想サージ生成ステップＳ２は、図５に示されるように、第一世代生成ステップＳ２１と、世代評価ステップＳ２２と、成長ステップＳ２３と、交配ステップＳ２４と、突然変異ステップＳ２５と、指定世代数確認ステップ２６とを含む。第一世代の染色体の各遺伝子は第一世代生成ステップＳ２１において乱数発生器によって生成される。第一世代から後の次世代の染色体の各遺伝子は、世代評価ステップＳ２２と、成長ステップＳ２３、交配ステップＳ２４及び突然変異ステップＳ２５の一連のステップを繰り返すことによって生成される。 As shown in FIG. 5, the virtual surge generation step S2 includes a first generation generation step S21, a generation evaluation step S22, a growth step S23, a mating step S24, a mutation step S25, and a designated generation number confirmation step. 26. Each gene of the first generation chromosome is generated by a random number generator in the first generation generation step S21. Each gene of the next generation chromosome after the first generation is generated by repeating a series of steps of generation evaluation step S22, growth step S23, mating step S24 and mutation step S25.
世代評価ステップＳ２２において、現世代の各染色体である仮想サージデータに基いて各仮想サージの波形データを作成し、次いで、各仮想サージの波形データの故障サージ波形データに対する各適合度を評価する。各仮想サージの波形データは、現世代の各染色体である各仮想サージデータを用いて仮想サージ波形算出ステップＳ３と同一の処理によって作成される。上記各適合度は評価ステップＳ４と同一の処理によって評価される。 In the generation evaluation step S22, waveform data of each virtual surge is created based on virtual surge data that is each chromosome of the current generation, and then each degree of suitability of the waveform data of each virtual surge with the failure surge waveform data is evaluated. The waveform data of each virtual surge is created by the same process as the virtual surge waveform calculation step S3 using each virtual surge data that is each chromosome of the current generation. Each degree of conformity is evaluated by the same process as in the evaluation step S4.
成長ステップＳ２３においては、各染色体を、故障サージ波形データに対する各仮想サージの波形データの各適合度に応じて所定数のグループに分け、適合度の最も低いグループの染色体を消滅させ、消滅したグループの染色体の数だけ適合度の最も高いグループの染色体の数を増加させる。例えば図６に示されるように、染色体を上記適合度の高い順に上位グループ、中位グループ、下位グループの３つに分け、下位グループを消滅させ、上位グループを倍に増加させる。 In the growth step S23, each chromosome is divided into a predetermined number of groups according to the degree of fitness of the waveform data of each virtual surge with respect to the fault surge waveform data, the chromosomes of the group with the lowest fitness are extinguished, and the extinguished group Increase the number of chromosomes of the highest fitness group by the number of chromosomes. For example, as shown in FIG. 6, the chromosome is divided into three groups, the upper group, the middle group, and the lower group, in descending order of the fitness, and the lower group disappears and the upper group is doubled.
交配ステップＳ２４においては、各染色体のペアを設定し、ペア間で遺伝子の一部を交換する。各染色体のペアは任意に設定され、それら各ペア間で遺伝子を、例えば図７に示すように二分の一の確率で交換する。即ち各遺伝子が１バイト（８ビット）として９バイトである染色体においては各世代の染色体のペア間で遺伝子毎に平均４ビットを交換する。 In the mating step S24, a pair of each chromosome is set, and a part of the gene is exchanged between the pairs. Pairs of chromosomes are arbitrarily set, and genes are exchanged between the pairs with a probability of half as shown in FIG. 7, for example. That is, on a chromosome in which each gene is 9 bytes as 1 byte (8 bits), an average of 4 bits is exchanged for each gene between pairs of chromosomes of each generation.
突然変異ステップＳ２５においては、各染色体の遺伝子の一部を、交配ステップの交換確率より低い確率で変更する。図８に示されるように、例えば八分の一の確率、即ち遺伝子毎に平均１ビットを変更する場合、遺伝子における１ビットの「０」を「１」に、又は、「１」を「０」に変更（反転）する。 In the mutation step S25, a part of the genes of each chromosome is changed with a probability lower than the exchange probability of the mating step. As shown in FIG. 8, for example, when changing the probability of 1/8, that is, an average of 1 bit for each gene, 1 bit “0” in the gene is set to “1”, or “1” is set to “0”. Change (invert).
指定世代数確認ステップ２６においては、世代数が指定世代数であるか否かを確認する。指定世代数確認ステップ２６により、世代数が指定世代数になるまで、世代評価ステップＳ２２と、成長ステップＳ２３、交配ステップＳ２４及び突然変異ステップＳ２５の一連のステップが繰り返される。 In the designated generation number confirmation step 26, it is confirmed whether or not the generation number is the designated generation number. A series of steps of generation evaluation step S22, growth step S23, mating step S24, and mutation step S25 is repeated until the number of generations reaches the specified number of generations by the specified generation number confirmation step 26.
仮想サージ波形算出ステップＳ３においては、上記仮想サージ生成ステップＳ２において生成された各仮想サージデータに基いて上記送電端Ａにおける仮想サージの波形データをそれぞれ算出する。仮想サージ波形算出ステップＳ３は、図９に示されるように、経路毎の仮想サージ演算ステップＳ３１と、仮想サージ合成ステップＳ３２と、計測振動重畳ステップＳ３３と、仮想サージ抽出ステップＳ３４とを含む。 In the virtual surge waveform calculation step S3, the virtual surge waveform data at the power transmission end A is calculated based on the virtual surge data generated in the virtual surge generation step S2. As shown in FIG. 9, the virtual surge waveform calculation step S3 includes a virtual surge calculation step S31 for each path, a virtual surge synthesis step S32, a measurement vibration superimposing step S33, and a virtual surge extraction step S34.
経路毎の仮想サージ演算ステップＳ３１においては、送電端Ａにおける各経路毎の仮想サージ波形データを演算する。これら仮想サージ波形データは送電端Ａに到着する仮想サージの波形振幅値の時系列データである。送電端Ａに最初に到着した仮想サージの波形振幅値は、遺伝子である各経路毎の仮想サージの波形振幅初期値である。２回目以降に送電端Ａに到着する仮想サージの波形振幅値は、遺伝子である各経路毎の仮想サージの減衰割合を前回の波形振幅値に積算することによって算出される。仮想サージが送電端Ａに最初に到着する第１回到着時間は、仮想故障点Ｇ’の位置データから送電端Ａまでの各経路の長さを求め、次いで、それら各経路の長さと仮想サージの所定伝送速度とから算出した各経路毎の仮想サージの伝送時間である。２回目以降に送電端Ａに到着する仮想サージの到着時間は次のように算出される。まず送電端Ａから分岐点Ｅを通って仮想故障点Ｇ’に至り、再び分岐点Ｅを通って送電端Ａに戻る往復経路の長さを求め、その往復経路の長さと仮想サージの所定伝送速度とから往復経路の仮想サージの伝送時間を算出する。この伝送時間と第１回到着時間との和を各仮想サージの送電端Ａへの各第２回到着時間とする。以後、同様に前回の到着時間に往復経路の仮想サージの伝送時間を加算して、その加算値を仮想サージの送電端Ａへの新たな到着時間とする。図３に各経路Ｒ１〜Ｒ４毎の仮想サージ波形データ、即ち送電線Ａにおける仮想サージの波形振幅値を示す。 In the virtual surge calculation step S31 for each path, virtual surge waveform data for each path at the power transmission end A is calculated. These virtual surge waveform data are time-series data of waveform amplitude values of the virtual surge that arrives at the power transmission end A. The waveform amplitude value of the virtual surge first arriving at the power transmission end A is the initial waveform amplitude value of the virtual surge for each path that is a gene. The waveform amplitude value of the virtual surge that arrives at the power transmission end A after the second time is calculated by adding the attenuation rate of the virtual surge for each path, which is a gene, to the previous waveform amplitude value. The first arrival time at which the virtual surge first arrives at the power transmission end A is obtained as to the length of each path from the position data of the virtual fault point G ′ to the power transmission end A, and then the length of each path and the virtual surge The transmission time of the virtual surge for each path calculated from the predetermined transmission rate. The arrival time of the virtual surge that arrives at the power transmission end A after the second time is calculated as follows. First, the length of the round trip path from the power transmission end A through the branch point E to the virtual failure point G ′, and again through the branch point E back to the power transmission end A is obtained. The transmission time of the virtual surge on the round trip route is calculated from the speed. The sum of the transmission time and the first arrival time is defined as each second arrival time of each virtual surge at the power transmission end A. Thereafter, similarly, the transmission time of the virtual surge of the round trip route is added to the previous arrival time, and the added value is set as a new arrival time of the virtual surge at the power transmission end A. FIG. 3 shows virtual surge waveform data for each of the paths R1 to R4, that is, the waveform amplitude value of the virtual surge in the transmission line A.
仮想サージ合成ステップＳ３２においては、演算した各経路毎の仮想サージ波形データを時系列上に沿って合成することにより合成仮想サージ波形データを作成する。 In the virtual surge synthesis step S32, synthesized virtual surge waveform data is created by synthesizing the calculated virtual surge waveform data for each path along the time series.
次いで、計測振動重畳ステップＳ３３において、計測用変圧器３への入出力で発生すると推定される仮想計測振動データを上記合成仮想サージ波形データに重畳することにより、仮想計測波形データを作成する。具体的には、上記合成仮想サージ波形データを計測用変圧器３のモデル回路を表す伝達関数に入力し、そのモデル回路からの出力値を仮想計測波形データとする。このモデル回路を表す伝達関数は、回路シミュレータにより、記録された計測用変圧器３への故障サージの入出力データに基いて予め作成されている。
Next, in the measurement vibration superimposing step S33, virtual measurement waveform data is created by superimposing virtual measurement vibration data estimated to be generated by input / output to the
仮想サージ抽出ステップＳ３４において、作成された仮想計測波形データから仮想サージの波形データを抽出する。この仮想サージ抽出ステップＳ３４は、ウェーブレット変換ステップと合成演算ステップとを含む。 In the virtual surge extraction step S34, the virtual surge waveform data is extracted from the generated virtual measurement waveform data. This virtual surge extraction step S34 includes a wavelet transform step and a synthesis operation step.
ウェーブレット変換ステップにおいては、作成された仮想計測波形データを、複素ウェーブレット変換により、所定周波数帯域成分の仮想計測波形データに分解する。ここで複素ウェーブレット変換におけるマザーウェーブレットは故障サージ抽出ステップＳ１のウェーブレット変換ステップと同一の複素Ｍｏｒｌｅｔウェーブレットを同一条件で用いる。 In the wavelet transform step, the created virtual measurement waveform data is decomposed into virtual measurement waveform data of a predetermined frequency band component by complex wavelet transform. Here, as the mother wavelet in the complex wavelet transform, the same complex Morlet wavelet as in the wavelet transform step of the fault surge extraction step S1 is used under the same conditions.
合成演算ステップにおいては、分解された各所定周波数帯域成分の仮想計測波形データの絶対値を算出し、それら絶対値を合成することによって仮想サージの波形データを作成する。作成された仮想サージの波形データは図３に破線で示されている。 In the synthesis calculation step, the absolute value of the virtual measurement waveform data of each decomposed predetermined frequency band component is calculated, and the virtual surge waveform data is created by synthesizing these absolute values. The generated virtual surge waveform data is shown by broken lines in FIG.
評価ステップＳ４においては、抽出した故障サージ波形データに対する算出された複数の仮想サージの波形データの適合度を評価する。この適合度は以下のように表される。 In the evaluation step S4, the suitability of the calculated waveform data of a plurality of virtual surges with respect to the extracted failure surge waveform data is evaluated. This goodness of fit is expressed as follows.
各仮想サージＸｎ（ｎは仮想サージを区別するための番号であり、１から所定の６の倍数までの自然数である。）の各適合度をＨＸｎは、故障サージ波形データをＳｔ（ｔは故障サージの計測開始時点を含む時間軸上の所定区間における離散時間を示し、Ｓｔは離散時間ｔにおけるサージ波形振幅値を示す）とし、仮想サージＸｎの波形データＤＸｎｔ（ｔは故障サージの計測開始時点を含む時間軸上の所定区間における離散時間を示し、ＤＸｎｔは離散時間ｔにおける仮想サージｘのサージ波形振幅値を示す）として、
ＨＸｎ＝Σ（ＤＸｎｔ−Ｓｔ）２／（Σ（Ｓｔ）２）
と表される。ここでΣ（ＤＸｎｔ−Ｓｔ）２は故障サージの計測開始時点を含む時間軸上の所定区間にわたる（ＤＸｎｔ−Ｓｔ）２の総和を示し、Σ（Ｓｔ）２は前記所定区間にわたる（Ｓｔ）２の総和を示している。
H Xn is the degree of conformity of each virtual surge Xn (n is a number for distinguishing virtual surges and is a natural number from 1 to a multiple of 6), and St (t The discrete time in a predetermined section on the time axis including the measurement start time of the fault surge is indicated, St is the surge waveform amplitude value at the discrete time t), and the waveform data D Xnt of the virtual surge Xn (t is the fault surge) As shown, the discrete time in a predetermined section on the time axis including the measurement start time point, and D Xnt represents the surge waveform amplitude value of the virtual surge x at the discrete time t)
H Xn = Σ (D Xn t−St) 2 / (Σ (St) 2 )
It is expressed. Here, Σ (D Xn t−St) 2 indicates the sum of (D Xn t−St) 2 over a predetermined interval on the time axis including the measurement start time of the fault surge, and Σ (St) 2 extends over the predetermined interval. (St) The sum of 2 is shown.
決定ステップＳ５において、適合度が最も高い仮想サージの仮想故障点Ｇ’を送電線の故障点とする。 In decision step S5, the virtual failure point G 'of the virtual surge having the highest fitness is set as the transmission line failure point.
以下に図１の電力系統において本実施形態の送電線の故障点標定方法を用いて故障点を標定した結果を示す。ここで上記電力系統においてＡＥ間距離は２．２３２ｋｍであり、ＥＦ間距離は７．０００ｋｍであり、ＦＢ間距離は２．７３８ｋｍであり、ＣＥ間距離は１．２９５ｋｍであり、ＤＦ間距離は０．３１８ｋｍであり、故障点Ｇから送電端Ａまでの距離は６．７ｋｍであり、仮想サージの伝送速度は０．２８６ｋｍ／μｓである。また遺伝的アルゴリズムにおいては染色体数を３０とし、指定世代数を１００としている。標定の結果、最も高い適合度は９２．８％であり、その適合度を示した仮想サージの仮想故障点Ｇ’の位置データは６．７ｋｍであった。 The result of locating the failure point using the failure point locating method of the transmission line of the present embodiment in the power system of FIG. 1 is shown below. Here, in the above power system, the distance between AEs is 2.232 km, the distance between EFs is 7.000 km, the distance between FBs is 2.738 km, the distance between CEs is 1.295 km, and the distance between DFs is The distance from the fault point G to the power transmission end A is 6.7 km, and the transmission speed of the virtual surge is 0.286 km / μs. In the genetic algorithm, the number of chromosomes is 30 and the designated number of generations is 100. As a result of the orientation, the highest fitness was 92.8%, and the position data of the virtual fault point G ′ of the virtual surge indicating the fitness was 6.7 km.
なお本実施形態ではウェーブレット変換ステップのマザーウェーブレットとして、複素Ｍｏｒｌｅｔを用いたが、本発明はこれに限定されず、他の複素ウェーブレット（例えば複素Ｇａｕｓｓｉａｎウェーブレット、複素周波数Ｂ−スプラインウェーブレット、複素Ｓｈａｎｎｎｏｎウェーブレット）を用いてもよい。 In this embodiment, the complex Morlet is used as the mother wavelet of the wavelet transform step. However, the present invention is not limited to this, and other complex wavelets (for example, complex Gaussian wavelet, complex frequency B-spline wavelet, complex Shannon wavelet). May be used.
１…送電線（母線）
２ａ，２ｂ…送電線（分岐線路）
３…計測用変圧器
４…波形データ記録部
５…波形データ解析部
1 ... Transmission line (bus)
2a, 2b ... Transmission line (branch line)
3 ... Transformer for measurement 4 ... Waveform data recording unit 5 ... Waveform data analysis unit
Claims (8)
前記送電線の送電端又は受電端において電圧計測部により計測された計測波形データから故障サージ波形データを抽出する故障サージ抽出ステップと、
前記送電線における仮想故障点の位置データと、前記仮想故障点において発生すると想定された仮想サージの波形振幅初期値と、前記仮想サージの減衰割合とから構成される仮想サージデータを複数生成する仮想サージ生成ステップと、
前記生成された各仮想サージデータに基いて前記送電線の送電端又は受電端における前記仮想サージの波形データをそれぞれ算出する仮想サージ波形算出ステップと、
前記抽出した前記故障サージ波形データに対する前記算出された複数の前記仮想サージの波形データの適合度を評価する評価ステップと、
前記適合度が最も高い前記仮想サージの前記仮想故障点を前記送電線の故障点とする決定ステップとを備え、
前記仮想サージの波形振幅初期値は、前記送電線を含む系統における前記仮想故障点から前記送電端又は受電端までの各経路毎の前記仮想サージの波形振幅初期値であり、
前記仮想サージの減衰割合は、前記各経路毎の前記仮想サージの減衰割合であり、
前記仮想サージ生成ステップにおいては、遺伝的アルゴリズムを用いて、前記仮想サージデータを前記適合度が高くなるように生成する、送電線の故障点標定方法。 A fault location method for a transmission line that locates a fault point where a fault surge has occurred due to an electrical accident in the transmission line,
Fault surge extraction step for extracting fault surge waveform data from the measurement waveform data measured by the voltage measurement unit at the power transmission end or the power reception end of the transmission line;
A virtual for generating a plurality of virtual surge data including position data of a virtual fault point in the transmission line, an initial waveform amplitude value of a virtual surge assumed to occur at the virtual fault point, and an attenuation ratio of the virtual surge A surge generation step;
A virtual surge waveform calculation step for calculating the waveform data of the virtual surge at the power transmission end or the power reception end of the transmission line based on each generated virtual surge data;
An evaluation step of evaluating the degree of fit of the plurality of calculated virtual surge waveform data with respect to the extracted failure surge waveform data;
Determining the virtual failure point of the virtual surge with the highest fitness as the failure point of the transmission line,
The waveform amplitude initial value of the virtual surge is the waveform amplitude initial value of the virtual surge for each path from the virtual failure point to the power transmission end or power reception end in the system including the transmission line,
The attenuation rate of the virtual surge is the attenuation rate of the virtual surge for each path,
In the virtual surge generation step, a fault location method for a transmission line, wherein a genetic algorithm is used to generate the virtual surge data so that the fitness is high.
前記送電端又は受電端における前記各経路毎の仮想サージ波形データを演算する経路毎の仮想サージ演算ステップと、
演算した前記各経路毎の仮想サージ波形データを合成することによって合成仮想サージ波形データを作成する仮想サージ合成ステップと、
前記電圧計測部への入出力で発生すると推定される仮想計測振動データを前記合成仮想サージ波形データに重畳することにより仮想計測波形データを作成する計測振動重畳ステップと、
前記仮想計測波形データから前記仮想サージの波形データを抽出する仮想サージ抽出ステップとを含む、請求項１に記載の送電線の故障点標定方法。 The virtual surge waveform calculating step includes:
A virtual surge calculation step for each path for calculating virtual surge waveform data for each of the paths at the power transmission end or the power reception end;
A virtual surge synthesis step of creating synthesized virtual surge waveform data by synthesizing the calculated virtual surge waveform data for each path;
A measurement vibration superimposing step for creating virtual measurement waveform data by superimposing virtual measurement vibration data estimated to be generated by input / output to the voltage measurement unit on the synthesized virtual surge waveform data;
A fault location method for a transmission line according to claim 1, further comprising a virtual surge extraction step of extracting waveform data of the virtual surge from the virtual measurement waveform data.
前記仮想計測波形データを、複素ウェーブレット変換により、所定周波数帯域成分の仮想計測波形データにそれぞれ分解するウェーブレット変換ステップと、
分解された各所定周波数帯域成分の仮想計測波形データの絶対値を算出し、それら絶対値を合成することによって前記仮想サージの波形データを演算する合成演算ステップとを含む、請求項２に記載の送電線の故障点標定方法。 The virtual surge extraction step includes
A wavelet transform step of decomposing the virtual measurement waveform data into virtual measurement waveform data of a predetermined frequency band component by complex wavelet transformation;
The composite calculation step of calculating the absolute value of the virtual measurement waveform data of each decomposed predetermined frequency band component and calculating the waveform data of the virtual surge by combining the absolute values. Transmission line fault location method.
前記計測された計測波形データを、複素ウェーブレット変換により、所定周波数帯域成分の計測波形データに分解するウェーブレット変換ステップと、
前記分解された各所定周波数帯域成分の計測波形データの絶対値を算出し、それら絶対値を合成することによって故障サージ波形データを演算する合成演算ステップとを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の送電線の故障点標定方法。 The fault surge extraction step includes:
A wavelet transform step for decomposing the measured waveform data measured into complex waveform waveform measurement waveform data of a predetermined frequency band component;
4. A synthesis operation step of calculating an absolute value of the measured waveform data of each of the decomposed predetermined frequency band components and calculating the fault surge waveform data by combining the absolute values. 5. Fault location method for power transmission lines as described in 1.
前記染色体の遺伝子は前記仮想故障点の位置データと前記仮想サージの波形振幅初期値と前記仮想サージの減衰割合とし、それら遺伝子は二進数で表現され、
前記仮想サージ生成ステップは、第一世代生成ステップと、世代評価ステップと、成長ステップと、交配ステップと、突然変異ステップとを含み、
前記第一世代生成ステップにおいて、第一世代の前記染色体の各遺伝子を乱数として生成し、
前記世代評価ステップ、前記成長ステップ、前記交配ステップ及び前記突然変異ステップの一連のステップを繰り返すことにより、前記第一世代から後の次世代の前記染色体の各遺伝子を生成し、
前記世代評価ステップにおいて、前記各染色体に基いて前記仮想サージ波形算出ステップと同一処理によって各仮想サージの波形データを作成し、前記仮想サージの波形データの故障サージ波形データに対する適合度を前記評価ステップと同一処理によって評価し、
前記成長ステップにおいて、評価された前記適合度に応じて前記各染色体を所定数のグループに分け、適合度の最も低いグループを消滅させ、消滅したグループの染色体の数だけ前記適合度の最も高いグループの染色体の数を増加させ、
前記交配ステップにおいて、前記各染色体のペアを設定し、前記ペア間で遺伝子の一部を交換し、
前記突然変異ステップにおいて、前記各染色体の遺伝子の一部を変更する、請求項１〜４のいずれかに記載の送電線の故障点標定方法。 The chromosome of the genetic algorithm is the virtual surge data,
The gene of the chromosome is the position data of the virtual failure point, the waveform amplitude initial value of the virtual surge and the attenuation rate of the virtual surge, these genes are expressed in binary numbers,
The virtual surge generation step includes a first generation generation step, a generation evaluation step, a growth step, a mating step, and a mutation step.
In the first generation generation step, each gene of the chromosome of the first generation is generated as a random number,
By repeating a series of steps of the generation evaluation step, the growth step, the mating step and the mutation step, each gene of the chromosome of the next generation from the first generation is generated,
In the generation evaluation step, waveform data of each virtual surge is created by the same process as the virtual surge waveform calculation step based on each chromosome, and the degree of fitness of the virtual surge waveform data with respect to the failure surge waveform data is evaluated. And evaluated by the same process
In the growth step, the chromosomes are divided into a predetermined number of groups according to the evaluated fitness, the group with the lowest fitness is eliminated, and the group with the highest fitness as many as the number of chromosomes of the extinct group. Increase the number of chromosomes in
In the mating step, set each chromosome pair, exchange a part of the gene between the pair,
The fault location method for a power transmission line according to any one of claims 1 to 4, wherein in the mutation step, part of the gene of each chromosome is changed.
ＨＸ＝Σ（ＤＸｔ−Ｓｔ）２／（Σ（Ｓｔ）２）
（Σ（ＤＸｔ−Ｓｔ）２は故障サージの計測開始時点を含む時間軸上の所定区間にわたる（ＤＸｔ−Ｓｔ）２の総和を示し、Σ（Ｓｔ）２は前記所定区間にわたる（Ｓｔ）２の総和を示す）で表される、請求項１〜５のいずれかに記載の送電線の故障点標定方法。 The failure surge waveform data is St (t indicates a discrete time in a predetermined section on the time axis including the measurement start time of the failure surge, and St indicates a surge waveform amplitude value at the discrete time t), and the virtual surge X When waveform data D X t (t indicates a discrete time in a predetermined section on the time axis including the measurement start time of the fault surge, and D X t indicates a surge waveform amplitude value of the virtual surge x at the discrete time t) , The fitness H X is
H X = Σ (D X t−St) 2 / (Σ (St) 2 )
(Σ (D X t-St) 2 indicates the sum of (D X t-St) 2 over a predetermined interval on the time axis including the measurement start time of the fault surge, and Σ (St) 2 extends over the predetermined interval ( The failure point locating method for a transmission line according to claim 1, wherein St) indicates a sum of 2 ).
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| CN102981099A (en) * | 2012-12-10 | 2013-03-20 | 辽宁省电力有限公司沈阳供电公司 | Location method for single-phase earth fault of power distribution network based on genetic algorithm and location device |
| CN103076540A (en) * | 2012-12-28 | 2013-05-01 | 辽宁省电力有限公司沈阳供电公司 | Fault-tolerance correction method for matrix algorithm fault location result of power distribution network |
| CN104764980A (en) * | 2015-04-22 | 2015-07-08 | 福州大学 | Positioning method for distribution circuit fault section based on BPSO and GA |
| CN105891667A (en) * | 2015-11-19 | 2016-08-24 | 四川中光防雷科技股份有限公司 | High voltage line fault positioning method and system |
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Cited By (14)
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|---|---|---|---|---|
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