[发明专利]一种利用故障波形的电网故障诊断系统及方法

权利要求书

1.一种利用故障波形的电网故障诊断系统，其特征在于，包括可疑故障设备波形获取模块（1）、可疑故障设备类型判断模块（2）、波形预处理模块（3）、线路波形分析模块（4）、母线波形分析模块（5）、变压器波形分析模块（6）、测距模块（7）和显示模块（8）；

可疑故障设备波形获取模块（1）用于获取可疑故障设备的所有波形文件；

可疑故障设备类型判断模块（2），与可疑故障设备波形获取模块（1）相连，用于对可疑故障设备的类型进行判断；所述的类型包括线路、母线、变压器；

波形预处理模块（3），分别与可疑故障设备波形获取模块（1）、可疑故障设备类型判断模块（2）相连，用于根据可疑故障设备类型判断模块（2）对可疑故障设备类型的判断结果，对可疑故障设备波形获取模块（1）获取可疑故障设备的波形文件解析后进行预处理，得到可疑故障设备相关的通道集合的波形文件及其通道映射表；

线路波形分析模块（4）与波形预处理模块（3）相连，用于获取线路保护定值，并根据波形预处理模块（3）传来的预处理后的信息进行分析与计算，分析故障点所在相别并计算得到故障点的各电气量；

母线波形分析模块（5）与波形预处理模块（3）相连，用于获取母线保护定值，并根据波形预处理模块（3）传来的预处理后的信息进行分析与计算，分析故障点所在相别并计算得到故障点的各电气量；

变压器波形分析模块（6）与波形预处理模块（3）相连，用于获取变压器保护定值，并根据波形预处理模块（3）传来的预处理后的信息进行分析与计算，分析故障点所在相别并计算得到故障点的各电气量；

测距模块（7）与线路波形分析模块（4）相连，用于对可疑故障线路进行测距，获得故障点所在位置；

显示模块（8）分别与线路波形分析模块（4）、母线波形分析模块（5）、变压器波形分析模块（6）、测距模块（7）相连，用于显示故障线路中故障点的位置和选相，显示故障母线中故障点的位置和选相，显示故障变压器中故障点的位置和选相；

可疑故障设备波形获取模块（1）与OCS系统、保信系统相连，获取OCS系统、保信系统传来的告警信息中的可疑故障设备；

当可疑故障设备为线路时，通道集合包括其本身相关联的模拟量通道和拓扑搜索对侧相关联的通道以及保护跳闸开入通道；

当可疑故障设备为母线时，搜索和其相关联的所有支路，通道集合包括拓扑在搜索出和这些支路相关联的电流通道；

当可疑故障设备为变压器时，拓扑搜索和各侧相关联的所有分支，通道集合包括在搜索出各侧各分支相关联的通道。

2.根据权利要求1所述的利用故障波形的电网故障诊断系统，其特征在于，可疑故障设备波形获取模块（1）获取可疑故障设备的所有波形文件的方式为从录波系统或者设备自身的录波器获得。

3.根据权利要求1所述的利用故障波形的电网故障诊断系统，其特征在于，波形预处理（3）还用于对波形按照时间进行拼接和按照频率进行转换。

4.根据权利要求1所述的利用故障波形的电网故障诊断系统，其特征在于，所述的测距采用如下方法：

利用本端和对端的电流、电压进行故障测距计算，列如下2个电压方程：

（1）

（2）

式中：Z线路单位长度阻抗：为m端到故障点F的距离；,为m端电压、电流；为n端电压、电流；为故障点的过渡电阻；为故障点的短路电流；为线路mn的长度；

联立式（1）和（2），消去，得到

。

5.一种利用故障波形的电网故障诊断方法，采用权利要求1~4任意一项所述的利用故障波形的电网故障诊断系统，其特征在于，包括如下步骤：

获取可疑故障设备的所有波形文件，并对可疑故障设备的类型进行判断；

然后，根据可疑故障设备类型的判断结果，对获取的可疑故障设备的波形文件解析后进行预处理，得到可疑故障设备相关的通道集合的波形文件及其通道映射表；

接着，根据线路保护定值、母线保护定值或变压器保护定值，对预处理后的信息进行分析与计算，分析故障点所在相别并计算得到故障点的各电气量；

最后，对于故障线路进行测距，获得故障点所在位置。