[发明专利]一种输送电线路故障在线定位监测系统和方法

权利要求书

1.一种输送电线路故障在线定位监测系统，其特征在于，包括故障监测模块和故障分析模块，所述故障监测模块与所述故障分析模块电性连接；

其中，所述故障监测模块包括采集单元和定位单元，所述采集单元呈节点分布式设置于输电线上，用于采集输电线对应节点的信号数据，所述采集单元包括温度传感器、负荷传感器和GPS通信仪，所述定位单元设置于输电线的两端，用于获取输电线的行波信号，计算故障点至所述定位单元的距离，所述定位单元包括录波器；

所述故障分析模块用于获取所述故障监测模块的数据，分析输电线故障的原因并输出预警信号，所述故障分析模块包括计算单元、气象单元、统计台账单元、人工决策单元、预警单元和通讯单元。

2.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统，其特征在于，所述温度传感器用于采集输电线各节点的工作温度，当其中一组或多组所述温度传感器采集的温度超过设定温度时，即判断与该组所述温度传感器相邻的前后两组所述温度传感器之间的区域发生故障，所述负荷传感器用于采集输电线的电流，当相邻的两组所述负荷传感器采集的电流方向和大小变化超过设置范围时，即判断该区间输电线发生故障，所述GPS通信仪用于传输采集数据，并定期校准所述采集单元的时间，使每组所述采集单元同步工作，当判断发生故障时，所述采集单元通过GPS通信仪将故障信息传输至所述故障监测模块内。

3.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统，其特征在于，所述录波器采用双端同时获取输电线双向的行波信号后生成波动曲线，根据比对故障发生前后的波动情况，判断行波信号的异常点，并根据异常点定位故障发生的准确距离。

4.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统，其特征在于，所述计算单元用于计算所述采集单元传输的数据，当采集数据超过标准数据值一定范围时即判断为故障数据，其中，所述负荷传感器的故障类型包括高电流故障、低电流故障和无电流故障，高电流故障的计算依据为采集电流值大于标准电流值的15％，低电流故障的计算依据为采集电流值小于标准电流值的15％，无电流故障的依据为采集电流值为0，所述温度传感器的故障类型包括高温故障和失电故障，高温故障的计算依据为采集温度超过环境温度5℃，失电故障的依据为无温度数据。

5.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统，其特征在于，所述气象单元用于获取输电线铺设区域每日的温湿度、风向风速、降雨/雪量和气象预警信息，为故障原因分析判断提供依据。

6.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统，其特征在于，所述统计台账单元用于记录每次故障的发生时间和点位、故障原因和对应的解决措施，为输电线整体运维和检修提供数据统计。

7.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统，其特征在于，所述人工决策单元用于由管理人员审核所述故障分析模块得出的故障原因，所述预警单元用于根据所述故障分析模块的结果对故障原因进行分类并输出对应的预警信息，分类包括高风险预警、中风险预警和低风险预警，高风险预警为会对输电线路产生一定危害、且已经造成输送电断开，中风险预警为暂时未造成输送电断开，但采集数据波动多次超过预设范围值，低风险预警为输送电正常，但采集数据波动在预设范围值内出现不规则波动，所述通讯单元用于通讯连接管理人员终端，将故障预警信息发送给管理人员。

8.一种输送电线路故障在线定位监测方法，应用于权利要求1～7中任一项所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1，故障监测模块安装，在输电线铺设时，在输电线上选择若干节点安装故障采集单元，并通过GPS通信仪将各节点的传感器信号与故障监测模块连接，然后在输电线两端安装录波器，并将录波器信号传输端与故障监测模块连接；

S2，工作信号采集，负荷传感器和温度传感器实时采集输电线的电流和温度变化，双端录波器同时记录行波信号并生成波动曲线，故障监测模块将采集数据传输至故障分析模块内；

S3，故障响应及定位，当故障分析模块的计算单元计算出采集数据超出预设值范围时，通过数据异常的传感器分布点位快速判断故障区间，同时计算单元根据录波器记录的双端行波信号的波动情况计算出故障点的准确距离；

S4，故障原因分析，故障分析模块根据计算模块计算的故障类型和点位，结合气象单元获取的气象条件及统计台账单元记录的历史故障判断本次故障发生原因的几种可能性，再由管理人员通过人工决策单元审核并确定故障分析结果；

S5，故障预警排查，根据故障分析模块得出的结果通过预警单元生成对应的预警等级，并输出预警信号，同时通过通讯单元将预警信息发送至管理人员终端，及时安排人员进行故障排查及解除。