[发明专利]一种输电线路雷击与非雷击故障的辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统输电线路故障智能诊断领域，特别是雷击故障辨识领域。

背景技术

在输电线路等级由超高压向特高压发展的今天，雷击仍然是引起输电线路故障开断的重要原因之一，成为当前线路安全运行中的薄弱环节。在应对和处理输电线路雷击事故方面，线路运行维护部门非常关注：线路跳闸事故是否确是雷击事故。运行情况统计表明，输电线路故障大多与季节有关，雷雨发生的时候也是其他事故的高发时刻，如污闪、植被舞动等造成的非雷击故障，因此，有必要区分故障是否真是雷击引起。

目前，尚无准确确认电力系统运行中跳闸事故是否是雷击事故的检测手段，主要依靠运行维护人员巡线查找故障点，依据运行经验和勘察故障后的痕迹判断事故性质。由于雷电发生时刻，雷击故障连续大量发生，同时落雷线路附近的雷击造成的感应过电压可能叠加污秽、植被等薄弱环节造成闪络跳闸，对于判断故障性质存在一定困难。因此，准确判断线路是否是雷击故障，在生产实践中需要一种直接的监测手段。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种输电线路雷击与非雷击故障的辨识方法，所述方法以监测波形中波尾特征为基础，当波尾时间大于阀值时间诊断为非雷击故障，波尾时间小于阀值时间诊断为雷击故障。

一种输电线路雷击与非雷击故障的辨识方法，包括以下几个步骤：获取输电线路监测装置一次故障记录的工频故障电流数据和行波电流数据；根据工频故障电流特征选取跳闸工频故障电流；获取跳闸工频故障电流的GPS时钟和相别，判断故障相；选取故障相跳闸时间段内行波电流数据；根据GPS时钟选取时间最早的行波电流数据，分析其特征，计算波尾时间；比较计算的波尾时间与选定的阀值时间，输出诊断结果。

与现有技术相比，本发明基于行波波尾特征来区分故障电流是雷击还是非雷击，物理概念极为清晰，判断思路明确且无需大量计算，经过细致全面的仿真计算及现场数据的验证，可有效应用于输电线路雷击与非雷击的辨识。

附图说明

图1本发明一种输电线路雷击与非雷击辨识方法的步骤流程图

图2仿真输电线路故障模型示意图

图3雷击故障时观测点处故障相电流波形

图4雷击故障时观测点处非故障相电流波形

图5非雷击故障时观测点处故障相电流波形

图6非雷击故障时观测点处非故障相电流波形

图7实测工频故障电流波形

图8实测雷击跳闸故障相行波电流波形

图9实测非雷击跳闸故障相行波电流波形

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明一种输电线路雷击与非雷击辨识方法的步骤流程图：

所述辨识方法包括以下步骤：

步骤S101，获取输电线路监测装置一次故障记录的工频故障电流数据和行波电流数据。

本步骤中，监测装置采用罗氏线圈传感器，分布布置在输电线路的不同位置。监测装置在故障未发生时候工频电流传感器和行波电流传感器循环采样，故障发生时会产生工频故障电流和行波电流，电流幅值超过设定阈值，工频电流传感器和行波电流传感器记录故障后固定时间长度数据，并整合上报，在识别雷击和非雷击时，首先获取监测装置记录的工频故障电流和行波电流数据。优选地，输电线路每隔15到20公里在ABC三相安装电流监测装置，故障后工频故障电流记录的时间长度是0.1秒，采样率为2400赫兹，行波电流记录的时间长度是700微秒，采样频率为10兆赫兹。

步骤S102，根据工频故障电流特征选取跳闸工频故障电流。

本步骤中，参阅图7，记录的跳闸工频故障电流在触发时刻前电流为正常情况下负荷电流，频率为50赫兹，幅值较小。在触发时刻后电流幅值迅速增大，为正常负荷电流的2倍以上，经过2到3个工频周期后继保装置动作，电流值变为零。优选地，跳闸工频故障电流波形的特征是前一部分电流频率为50赫兹；中间部分电流幅值为前一部分的2倍以上，频率为50赫兹；最后部分电流幅值趋向于零。