电力线路故障点定位方法、探测终端、主站、定位系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电力线路故障点定位方法、探测终端、主站、定位系统，探测终端使用电流、声音、冲击波、磁场、红外线、紫外线、可见光、气压等传感器，探测能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数数据，将探测到的数据传输到定位主站，定位主站包括数据接收组件、数据存储组件、数据处理组件、人机交互组件等，定位主站检测接收到的由探测终端提供的数据，确定故障发生的时间，并根据接收到的数据以及相对应的探测终端所处的位置，计算得到电力线路故障点的位置，实现电力线路故障的及时、准确定位，克服背景技术中故障定位系统的不足。

Power line fault location method, detecting terminal, main station and positioning system

The invention provides a power line fault location method, detection terminal and main station, positioning system, using the current detection terminal, voice, shock wave, magnetic field, infrared, ultraviolet, visible light, pressure sensor, physical quantity detection can reflect the power line fault characteristics and parameters of physical quantity data operation and power line related to the state, transmits the data to detect the location of master station, master station positioning includes data receiving component, data storage module, data processing module, human-computer interaction module, positioning station detects the received data provided by the detection terminal, determine the fault occurrence time, and according to the received data and relative detection terminal the location, the calculated fault point position of power line, power line fault timely and accurately Localization overcomes the shortage of fault location system in background technology.

【技术实现步骤摘要】
电力线路故障点定位方法、探测终端、主站、定位系统
本专利技术涉及一种电力线路故障点定位方法、探测终端、主站、定位系统。
技术介绍
电力线路是电力系统的基本组成部分，属于输送和分配电能的中间环节，电力系统的安全稳定运行对于国民经济发展以及社会公共秩序和正常生活秩序具有极其重要的意义，由于电力线路分布范围广，常面临各种不同地理环境和气候环境的影响，是电力系统的薄弱环节，尤其是高压、超高压和特高压电力线路距离长、分布地域广、地理环境多样、气象条件复杂，在雷击、雨雾、污秽等恶劣气候和环境条件下可发生闪络，导致电力线路短路故障的发生。电力线路短路故障发生后如何快速查找故障点，消除故障、恢复运行是保障电网安全运行的重要研究课题和主要工作。传统的电力线路故障定位方法如阻抗法、故障分析法（工频参量法）、行波法等，均基于电力线路参数理论和行波传播理论，考虑线路的结构特点等进行检测和信号分析定位故障点，这些故障定位方法对不同线路的具体情况往往需要修正，且易受信号传播衰减和干扰的影响造成故障定位不准确，不能满足电力线路的快速恢复输电、安全稳定运行的要求；现有的一种电力线路故障在线监测系统通过监测线路铁塔上流过的故障电流来定位故障点，其缺点是只能定位通过杆塔接地的故障，而对于故障电流不流经杆塔的故障则不能定位，所以无法满足电力线路故障定位的基本要求。
技术实现思路
为解决以上技术上的不足，本专利技术提供了一种电力线路故障点定位方法、探测终端、主站、定位系统，能够提高查找故障点的成功率，节省查找故障所耗费的人力和物力资源。本专利技术是通过以下措施实现的：本专利技术的一种电力线路故障点定位方法，包括：步骤一、安装在与相关电力线路走径相关的已知位置处的探测终端探测所述已知位置处的能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数数据，所述与电力线路走径相关的已知位置包括：电力线路杆塔上的位置、垂直投影于电力线路路径上或路径附近的地面以上的位置、能够检测到所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数的其他位置，所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量包括：电力线路导线周围的磁场；步骤二、所述探测终端将探测到的所述参数数据及所述参数数据相对应的时间，传输到主站；步骤三、主站检测步骤二传输来的所述参数数据，当检测到所述电力线路导线周围的磁场强度数据发生由小到大的突变时，将所述磁场强度发生由小到大的突变的时刻T0作为相关电力线路发生故障的开始时刻；步骤四、主站检测到所述电力线路导线周围的磁场强度数据发生由小到大的突变后提取故障参考数据，所述故障参考数据包括：磁场强度发生由小到大的突变的时间T0、T0之前的相邻时间段Δt1及T0之后的相邻时间段Δt2内的所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数数据及其相对应的时间，所述Δt1及所述Δt2的时间长度预先给定，所述Δt1大于或等于零秒，所述Δt2大于零秒，Δt1的长度和Δt2的长度均满足步骤五中故障点定位运算的需要；步骤五、主站使用步骤四中提取的所述故障参考数据，以及探测到所述故障参考数据的所述探测终端所处的所述已知位置，按照预先设定的规则和算法处理数据，得出电力线路发生故障的故障点位置的信息，和/或，电力线路发生故障的开始时刻。上述步骤一中所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量还包括：电力线路导线接地或短路造成的弧光放电所产生的声音；和，上述步骤五中所述预先设定的规则和算法包括：将探测终端探测到的磁场强度发生由小到大的突变的时刻作为电力线路发生故障的开始时刻，将探测终端探测到的所述声音的由小到大的突变时刻，和/或，所述声音的强度超过预设值的开始时刻作为电力线路故障点弧光放电发出的声音到达相应探测终端的时刻，根据声音，和/或，冲击波在空气中的传播速度V和所述故障的开始时刻至所述声音到达相应探测终端的时刻的时间段T的乘积得出故障点与相应探测终端的已知安装位置之间的直线距离L，并根据相关电力线路路径，计算出位于相关电力线路导线上的备选故障点，和/或，确定故障点，将根据多个探测终端探测到的所述故障参考数据计算得出的所述备选故障点相比较，位置重合或相对距离在给定数值内的所述备选故障点确定为相关电力线路发生故障的确定故障点，所述确定故障点即本方法最后得到的定位的故障点位置。上述步骤一中所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量还包括：电力线路导线接地或短路造成的弧光放电所产生的冲击波；和，步骤五中所述预先设定的规则和算法还包括：将探测终端探测到的磁场强度发生由小到大的突变的时刻作为电力线路发生故障的开始时刻，将探测终端探测到的所述冲击波在所述探测终端安装位置处达到超压峰值的时刻，作为电力线路故障点发出的冲击波波前到达相应探测终端的时刻，根据冲击波在空气中的传播速度V和所述故障的开始时刻至所述冲击波波前到达相应探测终端的时刻的时间段T的乘积得出故障点与相应探测终端的已知安装位置之间的直线距离L，并根据相关电力线路路径，计算出位于相关电力线路导线上的备选故障点，和/或，确定故障点，将根据多个探测终端探测到的所述故障参考数据计算得出的所述备选故障点相比较，位置重合或相对距离在给定数值内的所述备选故障点确定为相关电力线路发生故障的确定故障点，所述确定故障点即本方法最后得到的定位的故障点位置。上述步骤一中所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量还包括：电力线路导线接地或短路造成的弧光放电所产生的可见光，和/或，红外线，和/或，紫外线；和，步骤五中所述预先设定的规则和算法还包括：将所述故障参考数据中的可见光，和/或，红外线，和/或，紫外线波段的视频，和/或，静态图片中记录到的电力线路导线接地或短路造成的弧光放电的位置确定为相关电力线路发生故障的确定故障点，所述确定故障点即本方法最后得到的定位的故障点位置。上述步骤一中所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量还包括：大气压力；和，步骤五中所述预先设定的规则和算法还包括：将所述故障参考数据中的所述大气压力数据高于给定值的相对应的所述探测终端的安装位置确定为相关电力线路导线上的备选故障点，和/或，确定故障点，和，将步骤五中所述故障参考数据中多个探测终端探测到的高于给定值的所述大气压力数据的最大值相比较，所述大气压力数据最大值中最大的大气压力数据所对应的所述探测终端的安装位置确定为相关电力线路导线上的确定故障点，所述确定故障点即本方法最后得到的定位的故障点位置。上述步骤一中所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量还包括：流过电力线路杆塔接地通道中的接地电流；和，所述预先确定的规则和算法还包括：将步骤五中所述故障参考数据中的所述流过电力线路杆塔接地通道中的接地电流超过给定值的相关电力线路杆塔的位置确定为相关电力线路的备选故障点，和/或，确定故障点；和，将步骤五中所述故障参考数据中多个探测终端探测到的超过给定值的所述流过电力线路杆塔接地通道中的接地电流数据相比较，其中的最大值所对应的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力线路故障点定位方法，其特征在于，包括：步骤一、安装在与相关电力线路走径相关的已知位置处的探测终端探测所述已知位置处的能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数数据，所述与电力线路走径相关的已知位置包括：电力线路杆塔上的位置、垂直投影于电力线路路径上或路径附近的地面以上的位置、能够检测到所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数的其他位置，所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量包括：电力线路导线周围的磁场；步骤二、所述探测终端将探测到的所述参数数据及所述参数数据相对应的时间，传输到主站；步骤三、主站检测步骤二传输来的所述参数数据，当检测到所述电力线路导线周围的磁场强度数据发生由小到大的突变时，将所述磁场强度发生由小到大的突变的时刻T0作为相关电力线路发生故障的开始时刻；步骤四、主站检测到所述电力线路导线周围的磁场强度数据发生由小到大的突变后提取故障参考数据，所述故障参考数据包括：磁场强度发生由小到大的突变的时间T0、T0之前的相邻时间段Δt1及T0之后的相邻时间段Δt2内的所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数数据及其相对应的时间，所述Δt1及所述Δt2的时间长度预先给定，所述Δt1大于或等于零秒，所述Δt2大于零秒，Δt1的长度和Δt2的长度均满足步骤五中故障点定位运算的需要；步骤五、主站使用步骤四中提取的所述故障参考数据，以及探测到所述故障参考数据的所述探测终端所处的所述已知位置，按照预先设定的规则和算法处理数据，得出电力线路发生故障的故障点位置的信息，和/或，电力线路发生故障的开始时刻。...

【技术特征摘要】
1.一种电力线路故障点定位方法，其特征在于，包括：步骤一、安装在与相关电力线路走径相关的已知位置处的探测终端探测所述已知位置处的能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数数据，所述与电力线路走径相关的已知位置包括：电力线路杆塔上的位置、垂直投影于电力线路路径上或路径附近的地面以上的位置、能够检测到所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数的其他位置，所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量包括：电力线路导线周围的磁场；步骤二、所述探测终端将探测到的所述参数数据及所述参数数据相对应的时间，传输到主站；步骤三、主站检测步骤二传输来的所述参数数据，当检测到所述电力线路导线周围的磁场强度数据发生由小到大的突变时，将所述磁场强度发生由小到大的突变的时刻T0作为相关电力线路发生故障的开始时刻；步骤四、主站检测到所述电力线路导线周围的磁场强度数据发生由小到大的突变后提取故障参考数据，所述故障参考数据包括：磁场强度发生由小到大的突变的时间T0、T0之前的相邻时间段Δt1及T0之后的相邻时间段Δt2内的所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量的参数数据及其相对应的时间，所述Δt1及所述Δt2的时间长度预先给定，所述Δt1大于或等于零秒，所述Δt2大于零秒，Δt1的长度和Δt2的长度均满足步骤五中故障点定位运算的需要；步骤五、主站使用步骤四中提取的所述故障参考数据，以及探测到所述故障参考数据的所述探测终端所处的所述已知位置，按照预先设定的规则和算法处理数据，得出电力线路发生故障的故障点位置的信息，和/或，电力线路发生故障的开始时刻。2.根据权利要求1所述的电力线路故障点定位方法，其特征在于：步骤一中所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量还包括：电力线路导线接地或短路造成的弧光放电所产生的声音；和，所述预先设定的规则和算法包括：将探测终端探测到的磁场强度发生由小到大的突变的时刻作为电力线路发生故障的开始时刻，将探测终端探测到的所述声音的由小到大的突变时刻，和/或，所述声音的强度超过预设值的开始时刻作为电力线路故障点弧光放电发出的声音到达相应探测终端的时刻，根据声音，和/或，冲击波在空气中的传播速度V和所述故障的开始时刻至所述声音到达相应探测终端的时刻的时间段T的乘积得出故障点与相应探测终端的已知安装位置之间的直线距离L，并根据相关电力线路路径，计算出位于相关电力线路导线上的备选故障点，和/或，确定故障点，将根据多个探测终端探测到的所述故障参考数据计算得出的所述备选故障点相比较，位置重合或相对距离在给定数值内的所述备选故障点确定为相关电力线路发生故障的确定故障点，所述确定故障点即本方法最后得到的定位的故障点位置。3.根据权利要求1所述的电力线路故障点定位方法，其特征在于：步骤一中所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量还包括：电力线路导线接地或短路造成的弧光放电所产生的冲击波；和，所述预先设定的规则和算法还包括：将探测终端探测到的磁场强度发生由小到大的突变的时刻作为电力线路发生故障的开始时刻，将探测终端探测到的所述冲击波在所述探测终端安装位置处达到超压峰值的时刻，作为电力线路故障点发出的冲击波波前到达相应探测终端的时刻，根据冲击波在空气中的传播速度V和所述故障的开始时刻至所述冲击波波前到达相应探测终端的时刻的时间段T的乘积得出故障点与相应探测终端的已知安装位置之间的直线距离L，并根据相关电力线路路径，计算出位于相关电力线路导线上的备选故障点，和/或，确定故障点，将根据多个探测终端探测到的所述故障参考数据计算得出的所述备选故障点相比较，位置重合或相对距离在给定数值内的所述备选故障点确定为相关电力线路发生故障的确定故障点，所述确定故障点即本方法最后得到的定位的故障点位置。4.根据权利要求1所述的电力线路故障点定位方法，其特征在于：步骤一中所述能够反映电力线路短路故障特征的物理量以及与电力线路运行状态相关的物理量还包括：电力线路导线接地或短路造成的弧光放电所产生的可见光，和/或，红外线，和/或，紫外线；和，所述预先设定的规则和算法还包括：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李巧妹，王一雯，李庆忠，高芹，王本明，
申请(专利权)人：李庆忠，
类型：发明
国别省市：山东,37