[发明专利]一种基于雷击过电压陡度传变特性的故障定位方法

权利要求书

1.一种基于雷击过电压陡度传变特性的故障定位方法，其特征在于，所述方法根据三相输配电线路上安装的若干个分布式电压监测传感器对雷击过电压行波衰减的促进作用，导致雷击过电压陡度的下降速率增强，并通过每一个所述分布式电压监测传感器接收到的雷击过电压信号的波头陡度变化，判断发生雷击故障的位置；

所述方法具体包括以下步骤：

在所述三相输配电线路上设置若干个所述分布式电压监测传感器，实时监测三相输配电线路电压情况；

向所述三相输配电线路注入幅值为U₀的电压信号，测试所述三相输配电线路上每一个所述分布式电压监测传感器的基准值，为故障定位提供基准参数；

选取所述注入电压信号的位置x处的所述分布式电压监测传感器以及与其相邻的位置y处和位置z处的两个所述分布式电压监测传感器，并开始记录每一个所述分布式电压监测传感器的特征量；

以发生雷击时刻为起始时刻，计算每一个所述分布式电压监测传感器的电压波头陡度,所述电压波头陡度的计算方式如下：

其中，D_x、D_y、D_z分别为位置x、y、z处的电压波头陡度，U_x为位置x处的分布式电压监测传感器在t_x时刻采集到的电压波头的幅值，U_y为位置y处的分布式电压监测传感器在t_y时刻采集到的电压波头的幅值，U_z为位置z处的分布式电压监测传感器在t_z时刻采集到的电压波头的幅值；

根据所述电压波头陡度，计算并记录所述注入电压信号传播的陡度衰减系数，所述注入电压信号传播的陡度衰减系数的计算方式如下：

其中，D_x、D_y、D_z分别为位置x、y、z处的电压波头陡度，a为位置x与位置y之间的距离，b为位置x与位置z之间的距离；

当所述三相输电线路出现雷击过电压时，计算每个所述分布式电压监测传感器的雷击过电压波头陡度，距离雷击点最近的所述分布式电压监测传感器检测到的陡度最大，记最大雷击过电压波头陡度及相应的位置，并分别找出该位置两侧的雷击过电压波头陡度；

根据所述雷击过电压波头陡度，计算并记录雷击过电压信号传播的陡度衰减系数；

将所述注入电压信号传播的陡度衰减系数和所述雷击过电压信号传播的陡度衰减系数相比较，判断雷击点的区段；

计算所述雷击点距离其两侧所述分布式电压监测传感器的距离，判断所述雷击点的精确位置；

所述注入电压信号U₀为初始电压信号，所述位置x、y、z为所述三相输配电线路上的任意三个相邻的所述分布式电压监测传感器，所述位置x与位置y之间的距离为a，所述位置x与位置z之间的距离为b；所述注入电压信号传播的陡度衰减系数包括所述注入电压信号从位置x传播到位置y处的陡度衰减系数γ以及所述注入电压信号从位置x传播到位置z处的陡度衰减系数δ。

2.根据权利要求1所述的一种基于雷击过电压陡度传变特性的故障定位方法，其特征在于，所述分布式电压监测传感器记录的特征量包括电压波形、电压波头的幅值及其相对应的时刻。