[發明專利]基于負荷監測儀的單相斷線故障區域的判定系統及其方法

有效

• 申請號: 201110457625.7
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102419408A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 劉東;尤毅;黃玉輝;于文鵬;凌萬水;翁嘉明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海市電力公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R19/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及的是高壓電網技術領域的方法，具體是一種基于負荷監測儀的單相斷線故障區域的判定系統及其方法。

背景技術

由于架空線路暴露在曠野中，易受外界因素引起各類斷線故障，特別是目前絕緣導線的覆蓋率較高，而絕緣導線雷擊斷線故障依然較為頻繁，同時絕緣導線斷線后經常無接地信號，因此如何判斷線路上有無斷線故障并盡快找到斷線故障點已經成為影響電網安全運行的一個重要環節。

通常在災害性氣候下，在同一時段內容易造成數十條、甚至數量過百的配電線路同時發生開關跳閘故障，再加上郊區多河流、湖泊、魚塘等，不少線路的巡視條件比較惡劣，這給線路故障巡查帶來極大壓力，因此繼續采用傳統的完全依靠人工的巡線方式已經越來越無法滿足電網運行的要求，這就需要研究開發配電線路斷線故障點遠程測尋的方法與系統，以輔助線路巡視人員盡快找到故障點，并安排故障搶修恢復供電，最終達到提高供電可靠性的目的。

目前大多數的架空線斷線故障判斷方法都是基于斷線故障后并發了接地故障，利用接地故障的特征量進行分析，判斷出故障發生的區域，并且需要專門的監測裝置及監測算法，而在實際運行中，絕緣導線雷擊斷線時，由于內部鋁芯熔斷后收縮進絕緣層內，使得與地面接觸的為導線絕緣層而非鋁芯導線，因此容易造成斷線不接地故障，這樣使得已有方法對于斷線不接地故障判斷失效。

經過對現有技術的檢索發現，技術1（賈文超，陳娟，許承斌等.基于雙拼法的樹形配電線路單相斷線兼接地故障診斷[J].電力系統及其自動化學報.1999,11(2)：20-24.）針對樹形配電線路特點，建立分布參數電路模型，提出了將始端相量逐分支向后傳遞，故障點逐分支搜索，并利用雙拼法區別真偽故障點實現故障測距；技術2(屈剛，李長凱.配電網架空線路斷線故障定位[J].?電力自動化設備,2005,25(12)：35-38.)利用梯形模糊數模擬配變負荷變化范圍，進行斷線非接地故障的判別及確定故障區間。

但是技術1對于斷線后未接地故障，因沒有明顯的故障特征，故難以處理此類故障，而在實際運行中，絕緣導線雷擊斷線時，由于內部鋁芯熔斷后收縮進絕緣層內，使得與地面接觸的為導線絕緣層而非鋁芯導線，因此容易造成斷線不接地故障；技術2雖能處理線非接地故障，但計算方法較為復雜，且受運行方式的影響較大，可靠性差，當量測數據不夠精確以及存在分支線路時，該方法有可能失效。

發明內容

本發明第一目的在于提供一種基于負荷監測儀的單相斷線故障區域的判定系統及其方法，能在不裝設額外故障指示裝置的情形下依然能遠程監測出配電線路斷線故障點系統，能快速地計算出發生單相斷線故障的區域。

本發明的第二目的在于提供一種基于負荷監測儀的單相斷線故障區域的判定系統及其方法，不依賴于接地故障的特征量，完全適用于不接地斷線故障區域的判定。

本發明的第三目的在于提供一種基于負荷監測儀的單相斷線故障區域的判定系統及其方法，能很好地適用于單相斷線不接地情形下的判定，準確性高，且該方法利用已有監測設備的監測數據信息，實施成本低。

為實現上述目的，本發明提供一種基于負荷監測儀的單相斷線故障區域的判定系統，包括電子生產管理子系統、配變負荷監測子系統和配電線路斷線故障遠程測尋子系統。電子生產管理子系統用于配電線路的拓撲信息和配電線路的設備數據的搜集；配變負荷監測子系統用于三相電壓幅值和相角數據的搜集；配電線路斷線故障遠程測尋子系統，用于配電線路斷線故障區域的信息的判定。其中，所述電力生產管理子系統松耦合交互所述配電線路斷線故障遠程測尋子系統，所述配變負荷監測子系統松耦合交互所述配電線路斷線故障遠程測尋子系統。

較優地，所述配電線路斷線故障遠程測尋子系統包括拓撲分析單元、斷線故障區域判定單元、判據分析單元和松耦合交互接口單元；其中，所述松耦合交互接口單元松耦合交互所述電子生產管理子系統與所述拓撲分析單元；所述松耦合交互接口單元松耦合交互所述配變負荷監測子系統與所述判據分析單元松耦合交互；所述松耦合交互接口單元松耦合交互所述斷線故障區域判定單元和所述電子生產管理子系統。

較優地，所述拓撲分析單元通過所述松耦合交互接口單元從所述電子生產管理子系統獲取配電線路的拓撲信息和配電線路的設備數據。

較優地，所述判據分析單元通過所述松耦合交互接口單元從所述配變負荷監測子系統獲取三相電壓幅值和相角數據。

較優地，，所述拓撲分析單元根據所述拓撲信息和所述設備數據得出每個負荷點的供電路徑。