一種輸電線路故障的行波測距自動校正方法與流程

2024-02-05 23:44:15

一種輸電線路故障的行波測距自動校正方法，屬於電力系統線路保護技術領域。

背景技術：

輸電線路故障行波測距技術在輸電線路發生故障時，能夠快速地進行故障判斷，測計算出故障距離，指導線路工作人員快速查找故障點，修復故障，恢復輸電線路的運行，減少因故障停運造成的經濟損失，對電力系統的安全穩定運行提供技術支撐。目前行波測距技術在電力系統輸電線路故障測距方面得到了廣泛應用，取得了良好的效果。

但受行波測距技術原理的限制及現場運行條件影響，現有的行波測距技術在使用種還存在一些不盡如人意的地方，特別是進行故障測距時有時誤差超出規定的誤差值，給故障的查找及定位帶來了一些不好的影響。

目前所使用的行波測距裝置，都採用輸電線路故障後的高頻故障信號，其信號帶寬一般從1KHz到500KHz，在實際工作時，只判斷所有信號疊加後的波頭初始時間，然後根據線路特性確定波速度，利用波速度、線路全長及兩端波頭時間來計算故障距離。由於此信號為寬頻帶信號中各分量的疊加，而各分量的波速度、衰減特性各不相同，因此造成初始時間不準確，使得線路測距誤差較大。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種利用輸電線路故障後故障信號中各頻率分量在線路上傳播特性的特性差異，以提高輸電線路故障測距精度的輸電線路故障的行波測距自動校正方法。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：該輸電線路故障的行波測距自動校正方法，其特徵在於：包括如下步驟：

步驟a，行波測距裝置按照啟動流程啟動，並將輸電線路的故障暫態信息上傳至後臺處理器；

步驟b，後臺處理器接收到故障點兩端的行波測距裝置上傳的輸電線路故障暫態信息後，按照故障暫態信息的頻段將故障暫態信息分成不同的頻率分量；

通過將故障暫態信息的頻段將故障暫態信息分成不同的頻率分量，使得故障暫態行波中不同頻率由於頻散而造成的波形畸變和傳輸速度的差異對雙端測距結果進行精確校正，從而消除了由于波頭時間判定不準確而引入的測距誤差。

步驟c，後臺處理器根據步驟b中得到的不同的頻率分量，並根據各頻率分量的傳輸參數以及時間參數，對兩端信號的時間進行校正；

通過對輸電線路故障後各頻率分量在線路上傳播速度的不同，分析路兩端故障信號中各頻率分量到達時間的差異性，綜合各頻率分量到達時間，對故障兩端的時間進行精確同步。

步驟d，後臺處理器根據步驟c中校正後的兩端信號的時間，對各頻率分量的波頭起始時間進行標定；

通過對輸電線路故障後各不同分量在線路上衰減特性的不同，分別對不同頻率的分量波形進行單獨分析判斷，識別出故障波形的起始時間。

步驟e，後臺處理器根據步驟c中得到的校正後的兩端信號的時間以及步驟d中得到的標定後的波頭起始時間，同時根據線路全長及各頻率分量在輸電線路中傳播速度，計算處對應各頻率分量的故障距離；

步驟f，後臺處理器得出線路故障測距結果。

優選的，步驟a中所述的流程啟動為：在線路故障時，輸電線路上故障點兩端的行波測距裝置進行故障暫態信息採樣；在故障結束後，故障點兩端的行波測距裝置將各自採樣得到的故障信息進行上傳，上傳至同一個後臺處理器中。

優選的，進行所述的故障暫態信息採樣時採樣頻率大於1000kHz。

優選的，步驟c中所述的傳輸參數為各頻率分量計算其在輸電線路上的傳輸速度以及傳輸時間。

優選的，步驟c中所述的時間參數為故障暫態信息的初始時間標籤及各頻率分量的到達時間。

與現有技術相比，本發明所具有的有益效果是：

1、在本輸電線路故障的行波測距自動校正方法中，利用輸電線路故障後故障信號中各頻率分量在線路上傳播特性的特性差異，以提高輸電線路故障測距精度。

2、通過將故障暫態信息的頻段將故障暫態信息分成不同的頻率分量，使得故障暫態行波中不同頻率由於頻散而造成的波形畸變和傳輸速度的差異對雙端測距結果進行精確校正，從而消除了由于波頭時間判定不準確而引入的測距誤差。

3、通過對輸電線路故障後各頻率分量在線路上傳播速度的不同，分析路兩端故障信號中各頻率分量到達時間的差異性，綜合各頻率分量到達時間，對故障兩端的時間進行精確同步。

4、通過對輸電線路故障後各不同分量在線路上衰減特性的不同，分別對不同頻率的分量波形進行單獨分析判斷，識別出故障波形的起始時間。

附圖說明

圖1為輸電線路故障的行波測距自動校正方法流程圖。

具體實施方式

圖1是本發明的最佳實施例，下面結合附圖1對本發明做進一步說明。

一種輸電線路故障的行波測距自動校正方法，包括如下步驟，

步驟1001：開始；

開始進行輸電線路故障的行波測距自動校正方法。

步驟1002，行波測距裝置啟動；

故障發生後，故障點兩端的行波測距裝置啟動。

安裝在輸電線路兩側的行波測距裝置，從電力系統時間同步裝置獲取基於衛星信號的協調世界時，其精度優於1微秒。在線路故障時，輸電線路上故障點兩端的行波測距裝置採集故障暫態信息，其採樣頻率大於1000kHz。在故障結束後，故障點兩端的行波測距裝置將各自採集的故障信息進行上傳，上傳至同一個後臺處理器中，由後臺處理器對故障點兩端的故障信息進行分析。

步驟1003，對故障波形進行處理，分解不同的頻率分量。

後臺處理器接收到故障點兩端的行波測距裝置上傳的輸電線路故障暫態信息後，按照故障暫態信息的頻段將故障暫態信息分成不同的頻率分量。

通過將故障暫態信息的頻段將故障暫態信息分成不同的頻率分量，使得故障暫態行波中不同頻率由於頻散而造成的波形畸變和傳輸速度的差異對雙端測距結果進行精確校正，從而消除了由于波頭時間判定不準確而引入的測距誤差。

步驟1004，根據各頻率分量校正兩端時間；

後臺處理器根據步驟1003中得到的不同的頻率分量，並根據各頻率分量計算其在輸電線路上的傳輸速度、傳輸時間以及故障暫態信息的初始時間標籤及各頻率分量的到達時間，對兩端信號的時間進行校正。

通過對輸電線路故障後各頻率分量在線路上傳播速度的不同，分析路兩端故障信號中各頻率分量到達時間的差異性，綜合各頻率分量到達時間，對故障兩端的時間進行精確同步。

步驟1005，判斷各頻率分量波形波頭時間；

後臺處理器根據步驟1004中校正後的兩端信號的時間，對各頻率分量的波頭起始時間進行標定。

通過對輸電線路故障後各不同分量在線路上衰減特性的不同，分別對不同頻率的分量波形進行單獨分析判斷，識別出故障波形的起始時間。

步驟1006，計算各頻率分量對應的故障距離；

後臺處理器根據步驟1004中得到的校正後的兩端信號的時間以及步驟1005中得到的標定後的波頭起始時間，同時根據線路全長及各頻率分量在輸電線路中傳播速度，計算處對應各頻率分量的故障距離，

步驟1007，生成故障測距結果；

後臺處理器得出唯一的線路故障測距結果。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。