[發(fā)明專利]分布式高精度輸電線路行波定位系統

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810046855.2
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號: CN101231323A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 錢冠軍
• 申請（專利權）人: 錢冠軍
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統故障定位領域，特別是涉及輸電線路行波定位領域。

背景技術

隨著電力系統規(guī)模的擴大，高壓輸電線路日益增多。高壓輸電線路所穿越地區(qū)的地形復雜，氣候條件惡劣，故障發(fā)生后故障點的查找極為困難。為了在線路出現故障后快速、準確地定位，及時修復線路和快速恢復供電，長期以來，國內外學者研究了許多故障定位原理和算法，并且研制了不少故障定位裝置。其中許多故障定位算法在理論上具有較高的定位精度，但受故障行波波速的不確定，輸電線路受弧垂影響導致其長度的不確定，線路參數的變化，以及測距裝置本身等因素的影響，故障定位結果一直難以滿足現場運行的要求。當前有些研究者在傳統行波測距體系下提出了一些新的算法來消除弧垂、波速的影響，這些算法一般是采取綜合利用變電站母線反射波信息和故障閃絡點處形成的反射波信息，來消除地形、弧垂以及波速的影響。由于變電站和故障點閃絡處反射波的復雜性，使得這些研究更趨于理論性，而缺乏實用性。因此有必要研究一種能夠有效消除上述因素影響的行波定位系統。

具體而言，在測距裝置滿足設計要求的情況下，以下因素對故障定位精度有著明顯影響：

1)地形及弧垂。由于線路所歷經的地形和弧垂影響，使得桿塔經緯度位置所描述的線路長度與導線的實際長度存在較大誤差，一般在5％以上。這使得按照普通行波測距定位所確定的故障位置與實際情況有較大偏差。對于一條60公里的220KV線路，5％意味著3公里的誤差。考慮到故障兩側的地形可以相互抵消，按照理論誤差的1/3的考慮也有1公里的誤差，這對于精確的故障定位是難以接受的。

2)波速所造成的誤差。根據理論分析，行波波速v=1/LC]]>，其中v為波速，L、C分別為線路單位長度的電感和電容。由于線路結構和地形的變化，L、C會有所不同，因此波速會在一定范圍內變化。根據目前的研究，故障行波波速一般會在0.936～0.987倍的光速范圍內變化，變化范圍寬度達5％的光速。設定測距時波速誤差為0.02倍的光速，行波傳遞到兩端的時差為100微秒，則會導致約600米的誤差。

3)干擾信號造成的誤差。感應雷行波信號、雷擊非跳閘行波信號等都會造成較強的行波干擾，使故障定位出現巨大的偏差。

發(fā)明專利申請“輸電線路雷擊跳閘事故性質識別系統”(專利申請?zhí)?00710052910.4)提供了一種能夠準確判斷輸電線路雷擊跳閘事故類型的系統(見圖1)，利用該系統，可以將輸電線路劃分為若干小區(qū)間實施故障定位，這樣就有可能減小以上因素對輸電線路故障行波定位造成的誤差影響，實現高精度定位。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種分布式高精度輸電線路行波定位系統的使用方法，該方法使得行波定位誤差大大減小，定位精度高。

本發(fā)明所采用的技術方案是：由現場檢測裝置先接收輸電線路導線中傳播的工頻故障電流，對工頻故障電流進行模數轉換成數字波形信號，然后將數字波形信號上傳到上位機，再由上位機上安裝的管理系統通過計算來確定故障點精確位置。

管理系統的計算方法為，先利用工頻故障電流方向確定故障所在的區(qū)間，然后利用該區(qū)間兩端的現場檢測裝置檢測工頻故障電流的通過時刻和行波波速，根據該時刻和行波波速計算精確的故障點位置。

本發(fā)明的有益效果：

1)直接在線路上測故障行波，實現了行波波速在線測量，減小行波波速對定位精度的影響；

2)系統先根據現場檢測裝置檢測工頻故障電流將故障位置進行區(qū)間定位，然后利用該區(qū)間兩側的檢測裝置檢測到的故障行波信號，進一步計算精確的故障點，因此行波定位的故障區(qū)間的長度是原來的1/(1+n)，其中n為線路安裝的分布式行波定位系統的現場檢測裝置個數，使這種定位方法的故障定位誤差是原來行波定位系統誤差的1/(1+n)。

附圖說明

圖1是分布式高精度輸電線路行波定位系統的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的定位原理圖。

具體實施方式