[发明专利]混合线路故障测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及行波故障测距方法。

背景技术

线路发生故障时，准确的故障定位一方面能减轻巡线负担，另一方面又能加快线路恢复供电，减少因停电造成的经济损失，具有重要意义。传统的故障定位方法很多，已提出的主要可分为阻抗法和行波法两大类。阻抗法测距误差较大，行波法不受故障类型、故障点过渡电阻、电压互感器(TV)和电流互感器(TA)传变误差等因素影响，也能适应T接、部分同杆并架、带串补电容等线路，具有较为明显的技术优势。经过近十多年的发展，行波故障测距技术已经成熟并被成功应用于电力线路故障测距。传统行波测距算法主要针对波速度恒定的均匀传输线，如单一的架空线路或电缆线路。因特殊的群岛地理环境，舟山群岛岛屿与大陆或岛屿间输电线路多采用海底电缆，而岛屿上多采用架空线路，因此电网中常出现由多段架空线和电缆(陆缆或海缆)混合而成的输电线路。由于混合线路各段行波速度不相同，传统算法不再适用，混合输电线路的出现给行波故障测距技术带来了新的挑战。

针对架空电缆混合线路，已提出的测距方法有很多，如基于波速度归一原理的双端行波测距算法、基于双端行波到达时间中点的逐段搜索算法、基于行波到达时间比较的双端故障定位方法等。上述方法理论上可以解决混合线路行波故障测距问题，但有些算法物理意义不明确、不易理解，有些算法过于复杂、不利于现场实用，有些算法对两段以上混合线路没有详解。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供混合线路故障测距方法，以达到测距简单且适合多段混合线路的目的。为此，本发明采取以下技术方案。

混合线路故障测距方法，包括以下步骤：

1)根据线路的具体参数，包括架空线和电缆线路的总段数以及各段的线路长度和波速度，计算确定不同区段上的点到测量点的距离与线路两侧测量点接收到故障初始行波的时间差的关系公式；

2)将混合线路两侧测量点可能接收到故障初始行波的时间差等间隔划分并从小到大排列，按已确定关系公式计算出与其一一对应的故障距离，生成存储时间差与距离关系的数据库,并将各组数据从1开始顺序编号；

3)当线路发生故障后，记录两侧测量点接收到故障初始行波的绝对时刻，计算时间差，查询数据库获得故障距离。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

在建立数据库前计算时间差与距离关系具体步骤为

a)对于长为L的包含n(n>1)段电缆和架空线的混合线路，设P_i(i＝1,2,3,……,n-1)为架空线与电缆的各个连接点，记线路两侧测量点S和R分别为P₀和P_n；

b)确定混合线路结构和参数：包括架空线和电缆线路的总段数n以及各段的线路长度L_i和波速度v_i(i＝1,2,3,……,n)；

c)计算行波穿越各段线路时的传播时间：(i＝1,2,3……n)；令T₀＝0，T_n+1＝0，再计算行波从混合线路连接点或线路端点P_k(k＝0,1,2,……,n)处传播到线路两端P₀和P_n的时间差为：(k＝0,1,2,……,n)；

d)确定故障点在不同区段上时到测量点S(P₀)的距离与线路两侧测量点接收到故障初始行波的时间差的关系公式，故障在第k段线路时(k＝1,2,3…,n)；其中，Δt＝t_S-t_R，t_S和t_R分别为故障初始行波浪涌到达S(P₀)点和R(P_n)点的绝对时刻；

e)根据现场设备的采样频率f_s，将Δt(Δt₀＜Δt＜Δt_n)按步长为1/f_s等间隔划分并从小到大排列，当Δt_k-1＜Δt＜Δt_k(k＝1,2,3,……,n)时，按第k段线路的距离公式计算出与其一一对应的L_SF数据库,并将各组数据从1到(Δt_n-Δt₀)f_s+1顺序编号。