[發明專利]基于斷路器合閘產生行波信號的配電網故障測距方法

在審

• 申請號: 202110031103.4
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112782532A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 史可鑒;陳剛;吳建軍;王剛;崔征;朱義東;張新宇;馬寧;王志剛;代子闊;王陽;聶宇;田野;張彬;李斌;李冠華;趙丹;徐偉力;劉文祥
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;北京丹華昊博電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/11
• 分類號: G01R31/11;G01R31/08
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司 12222
• 代理人: 徐楊陽

1.一種基于斷路器合閘時產生行波信號的配電網故障測距方法，包括如下步驟：

第一步，位于線路上的檢測裝置實時測量電壓、電流、波形發生突變的時刻、波形變化極性、線路開關開閉狀態數據，當檢測到發生單相接地故障后，對跳開線路進行重合閘，并開始記錄電壓，如果故障依舊存在，則發生永久性單相接地故障，根據故障區段定位方法確定故障區段；

第二步，根據斷路器重合閘后記錄的電流波形計算電壓、電流行波零模分量波頭的到達時刻之差；斷路器合閘的信號發射給線路上的檢測裝置，當斷路器斷口線路側的檢測裝置感應到電壓零模分量的突變時標記為零時刻，并同時記錄故障點反射回來的零模分量的波頭到達時刻；

第三步，根據所述到達時刻之差初步測算故障距離，判斷故障點所在的故障區段域；

第四步，對所述初步測算故障距離進行修正得到最終測算故障距離，利用行波零模分量在架空線路上的波速乘以所述到達時刻之差的二分之一，得到故障點到母線的距離，再根據確定故障區段的檢測裝置所在位置來精確定位故障發生地點。

2.根據權利要求1所述的一種基于斷路器合閘時產生行波信號的配電網故障測距方法，其特征在于，所述對跳開線路進行重合閘的情況應包括：

變電站的線路保護配置了三相重合閘功能，并且相應線路出口的斷路器能夠實現可靠重合閘操作；

變電站控制器在判斷發生所述單相接地故障后斷路器跳閘斷開線路，再根據配置的重合閘延時進行斷路器的合閘操作。

3.根據權利要求1所述的一種基于斷路器合閘時產生行波信號的配電網故障測距方法，其特征在于，所述根據斷路器重合后記錄的電流波形計算電壓、電流行波零模分量波頭的到達時刻之差包括：

配電網斷路器斷口線路側的檢測裝置根據零序電流超過定值啟動記錄電壓、電流波形及其變化極性；

記錄投入所述斷路器重合后的若干個電壓、電流波形；

根據所述電壓、電流波形識別電壓、電流行波零模分量波頭到達斷路器斷口線路側檢測裝置的時刻；

計算所述零模分量波頭到達時刻和所述重合閘時刻的差值。

4.根據權利要求1所述的一種基于斷路器合閘時產生行波信號的配電網故障測距方法，其特征在于，根據所述到達時刻之差判斷故障點所在的故障區段域包括：

假設所述故障點發生于線路兩端點處，分別計算兩端點處的零模分量波頭到達時刻和重合閘時刻的差值，分別得到第一差值和第二差值；

獲取實際故障點產生的所述零模分量波頭和重合閘時刻之差作為第三差值；

判斷所述第三差值是否在所述第一差值和所述第二差值構成的區間范圍內；

如果在，則判斷出所述實際故障點所在的所述故障區域。

5.根據權利要求1所述的一種基于斷路器合閘時產生行波信號的配電網故障測距方法，其特征在于，所述根據故障區段定位方法確定故障區段包括：

通過檢測裝置配電網絡中的布置情況，將配電網劃分為多個區段；

利用現有技術中區段定位方法，并結合所述故障區域確定故障點所在的所述故障區段。

6.一種基于斷路器合閘時產生行波信號的配電網故障測距系統，其特征在于，包括：

故障信息判斷單元，用于獲取故障信息，并根據所述故障信息判斷故障類型；

波形記錄單元，用于根據所述斷路器合閘后的電流波形計算電壓、電流行波零模分量時刻，并根據所述到達時刻之差判斷故障點所在的故障區域；

故障區段確定單元，用于結合所述故障點所在的故障區域，根據故障區段定位方法確定故障區段；

最終距離測算單元，用于對所述初步測算故障距離進行修正得到最終測算故障距離。