本發(fā)明涉及輸電線路,具體為一種輸電線路故障信息融合測距系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、在電力傳輸領(lǐng)域,輸電線路作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,其安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。一旦輸電線路發(fā)生故障,快速、準(zhǔn)確地定位故障點(diǎn)對于縮短停電時(shí)間、降低經(jīng)濟(jì)損失以及保障電力可靠供應(yīng)意義重大。
2、公開號為cn118818221?b的申請公開了一種輸電線路故障信息融合測距系統(tǒng)及方法,系統(tǒng)包括:信號監(jiān)測處理模塊監(jiān)測得到帶時(shí)標(biāo)的硬件行波數(shù)據(jù)、電壓行波錄波數(shù)據(jù)、電流行波錄波數(shù)據(jù)及零序電壓數(shù)據(jù);信息共享接口模塊獲取變電站的輸電線路斷路器事件順序記錄及變電站線路拓?fù)湫畔?;故障行波測距模塊根據(jù)事件順序記錄、變電站線路拓?fù)湫畔?、帶時(shí)標(biāo)的零序電壓數(shù)據(jù)、電壓行波錄波數(shù)據(jù)、電流行波錄波數(shù)據(jù)及硬件行波數(shù)據(jù),計(jì)算得到至少一個故障定位結(jié)果;信息融合測距分析模塊根據(jù)事件順序記錄的動作及動作線路,及動作線路的電壓等級,對故障行波測距模塊的至少一個故障定位結(jié)果進(jìn)行綜合測距分析,從至少一個故障定位結(jié)果中提選出真實(shí)故障點(diǎn)精確位置,使得故障定位更加有效和精準(zhǔn)。
3、傳統(tǒng)的輸電線路故障測距方法,如阻抗法,易受系統(tǒng)運(yùn)行方式、過渡電阻等因素影響,測距精度較低;行波法雖在一定程度上提高了測距精度,但單一依賴行波信號,在復(fù)雜電磁環(huán)境下信號易受干擾,且難以應(yīng)對行波折射、反射帶來的誤差。隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,現(xiàn)有故障測距技術(shù)已難以滿足高精度、快速定位的需求。亟需一種能夠融合多源信息,綜合考慮多種故障特征,且具備強(qiáng)抗干擾能力的輸電線路故障信息融合測距系統(tǒng),以提升故障定位的準(zhǔn)確性和可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種輸電線路故障信息融合測距系統(tǒng),解決了原始故障點(diǎn)測距誤差較大的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種輸電線路故障信息融合測距系統(tǒng),包括:
3、時(shí)間特征處理端,對故障點(diǎn)兩側(cè)變電站所接收到信號的時(shí)間參數(shù)進(jìn)行確認(rèn),基于兩側(cè)的時(shí)間差,鎖定故障點(diǎn)所在區(qū)間段,具體方式為:
4、基于兩側(cè)變電站接收到信號的時(shí)間參數(shù),確認(rèn)兩組時(shí)間參數(shù)之間的差值,確定時(shí)間差;
5、再采用:v×?xí)r間差=距離差,確認(rèn)故障點(diǎn)位于兩側(cè)變電站之間的距離差,其中v為預(yù)設(shè)值;
6、再確認(rèn)兩側(cè)變電站之間輸電線路的總線長,基于所確認(rèn)的距離差以及總線長,鎖定兩組故障點(diǎn)所在點(diǎn),再從兩組時(shí)間參數(shù)中,確認(rèn)排序在前的時(shí)間參數(shù),將此時(shí)間參數(shù)所關(guān)聯(lián)的變電站作為基站,將距離基站最近的故障點(diǎn)所在點(diǎn)記作此故障點(diǎn)的確定位置;
7、基于故障點(diǎn)的確定位置,往左以及往右平移x1m,其x1為預(yù)設(shè)值,將平移后所產(chǎn)生的線路區(qū)間段進(jìn)行確定;
8、特征記錄端,對所確定的線路區(qū)間段進(jìn)行記錄,并基于所記錄的線路區(qū)間段,確認(rèn)兩側(cè)變電站所關(guān)聯(lián)的時(shí)間特征,具體方式為:
9、基于所記錄的線路區(qū)間段,確認(rèn)此線路區(qū)間段的兩個端點(diǎn),并記錄兩個端點(diǎn)分別距離單個變電站的距離值jl1k以及jl2k,其中k代表不同變電站;
10、采用:jl1k÷v=t1k及jl2k÷v=t2k確認(rèn)屬于對應(yīng)變電站所關(guān)聯(lián)的時(shí)間參數(shù)t1k以及t2k,基于所確認(rèn)的兩組時(shí)間參數(shù)t1k以及t2k,確認(rèn)對應(yīng)變電站所關(guān)聯(lián)的時(shí)間線,將所確認(rèn)的時(shí)間線作為對應(yīng)變電站所關(guān)聯(lián)的時(shí)間特征,并將所確認(rèn)的時(shí)間特征傳輸至?xí)r區(qū)曲線選定端內(nèi);
11、行波特征校驗(yàn)端,對兩側(cè)變電站所接收到的暫態(tài)行波信號進(jìn)行接收,并基于對應(yīng)信號的幅值表征,確認(rèn)對應(yīng)信號所關(guān)聯(lián)的信號波形,具體方式為:
12、基于兩側(cè)變電站接收到信號的時(shí)間參數(shù),以對應(yīng)的時(shí)間參數(shù)為初始時(shí)刻,對初始時(shí)刻后續(xù)所接收的暫態(tài)行波信號的信號波形進(jìn)行確認(rèn),其對應(yīng)信號波形所在坐標(biāo)系橫坐標(biāo)為時(shí)間,豎坐標(biāo)為幅值;
13、基于不同變電站所關(guān)聯(lián)的不同信號波形,對信號波形內(nèi)超出幅值區(qū)間的部分波段進(jìn)行標(biāo)記,其幅值區(qū)間為預(yù)設(shè)區(qū)間,由操作人員提前根據(jù)經(jīng)驗(yàn)擬定,將所標(biāo)記的部分波段記作異常幅值段;
14、時(shí)區(qū)曲線選定端,基于不同變電站所關(guān)聯(lián)的時(shí)間特征,從不同變電站所關(guān)聯(lián)的信號波形中,確認(rèn)待校驗(yàn)波形段,具體方式為:
15、基于不同變電站所關(guān)聯(lián)的時(shí)間特征以及所關(guān)聯(lián)的信號波形;
16、從對應(yīng)變電站所關(guān)聯(lián)的信號波形中,確認(rèn)其時(shí)間特征所關(guān)聯(lián)的部分波形段,將所關(guān)聯(lián)的部分波形段記作待校驗(yàn)波形段;
17、頻率校驗(yàn)標(biāo)識端,從兩個變電站所關(guān)聯(lián)的待校驗(yàn)波形段中,識別其內(nèi)部所標(biāo)定的異常幅值段,基于異常幅值段內(nèi)對應(yīng)峰值所關(guān)聯(lián)的頻率特征,進(jìn)行綜合校驗(yàn)確定,鎖定故障點(diǎn)準(zhǔn)確位置,具體方式為:
18、從所標(biāo)定的異常幅值段中,確定峰值點(diǎn),其峰值點(diǎn)前端部分波段走勢向上,后端部分波段走勢向下,從待校驗(yàn)波形段中,確認(rèn)距離對應(yīng)峰值點(diǎn)時(shí)間距離最近的兩組零值點(diǎn),其零值點(diǎn)就是幅值為0的點(diǎn)位,將所確認(rèn)的兩組零值點(diǎn)作為對應(yīng)峰值點(diǎn)所關(guān)聯(lián)的附屬點(diǎn)位,并確認(rèn)兩組零值點(diǎn)之間的時(shí)間差tcq,采用:fq=1÷tcq確認(rèn)對應(yīng)峰值點(diǎn)所關(guān)聯(lián)的頻率特征fq,其中q代表不同的峰值點(diǎn);
19、采用:dq=(1.5×106)÷fq確認(rèn)對應(yīng)峰值點(diǎn)所關(guān)聯(lián)的距離特征dq,對兩個待校驗(yàn)波形段中不同峰值點(diǎn)所關(guān)聯(lián)的不同距離特征dq依次進(jìn)行確認(rèn);
20、將屬于不同待校驗(yàn)波形段所關(guān)聯(lián)的若干組距離特征dq進(jìn)行組合,確認(rèn)屬于對應(yīng)待校驗(yàn)波形段的距離特征集,從兩組距離特征集中隨機(jī)將兩組距離特征dq進(jìn)行隨機(jī)求和,確認(rèn)單體求和值tg,其中g(shù)代表不同的求和進(jìn)程;
21、將所確認(rèn)的關(guān)于兩側(cè)變電站之間輸電線路的總線長標(biāo)定為zl,并采用cg=|zl-tg|確認(rèn)對應(yīng)單體求和值所關(guān)聯(lián)的單體差值cg;
22、再從所確認(rèn)的若干個單體差值cg中,選定最小值cgmin,將最小值cgmin所關(guān)聯(lián)的求和進(jìn)程記作最佳進(jìn)程,并將最佳進(jìn)程所關(guān)聯(lián)的兩組距離特征dq記作標(biāo)準(zhǔn)距離;
23、基于對應(yīng)變電站所確定的標(biāo)準(zhǔn)距離,從變電站開始,鎖定輸電線路內(nèi)的特征點(diǎn)位,將鎖定的兩組特征點(diǎn)位之間的部分輸電線段記作故障點(diǎn)所在段,并直接進(jìn)行展示。
24、優(yōu)選的,所述特征點(diǎn)位與變電站之間的距離為標(biāo)準(zhǔn)距離。
25、本發(fā)明提供了一種輸電線路故障信息融合測距系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果:
26、本發(fā)明通過多模塊協(xié)同與創(chuàng)新算法,實(shí)現(xiàn)了高精度、智能化的故障定位,具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用價(jià)值;系統(tǒng)基于時(shí)間特征處理端、特征記錄端等多模塊聯(lián)動,先利用時(shí)間差鎖定故障區(qū)間,再結(jié)合行波信號幅值與頻率特征逐步縮小定位范圍,最終精準(zhǔn)鎖定故障點(diǎn)所在線段;這一過程有效避免了單一測距方法的局限性,將故障定位誤差大幅降低,可顯著減少電力運(yùn)維人員的排查時(shí)間與工作量,提高故障修復(fù)效率;
27、其故障點(diǎn)在進(jìn)行測距定位處理進(jìn)程中,優(yōu)先通過時(shí)間差,初步確認(rèn)對應(yīng)的線路區(qū)段,再基于對應(yīng)信號波形的幅值波動特征,確定對應(yīng)的峰值點(diǎn),隨后基于峰值點(diǎn)具體的頻率以及關(guān)聯(lián)特征,對故障點(diǎn)進(jìn)行再次確認(rèn)鎖定,從鎖定的數(shù)值特征中,精確的鎖定故障點(diǎn)位置,方便后續(xù)相關(guān)人員的實(shí)際維護(hù)進(jìn)程。