一种基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法技术

本发明专利技术公开了一种基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法，利用行波故障测距装置测量故障行波在电缆线路中的传播速度；根据故障行波在电缆线路中的传播速度，计算混合线路各分段区间内故障行波到达线路两测量端时间差及其变化量；根据故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系；将故障行波到达线路两测量端时间差与时间节点相比较，得到混合线路所发生故障的分段区间，计算故障距离；根据混合线路分段区间标号与线路测量端M、N间的架空线路总长度和条数，校正时间节点；根据校正后的时间节点，利用FST计算模式确定故障巡线点位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法
本专利技术属于线路波速测量领域，具体涉及一种基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法。
技术介绍
配电网结构复杂，分支较多，故障电流小，利用电气量实现故障定位困难较大，同时混合线路对故障点定位要求较高，尤其对于地下电缆区段的高精度定位对于减小检修工作量具有重要意义。目前，针对混合线路故障行波测距技术有：对基于时间中点或时间差进行搜索确定故障点的方法、利用小波分解理论对波速度进行提取分析以及利用脉冲电流的改进方法。以上方法均利用固定的架空线路及电缆线路的波速度或者利用信号处理方式提取波速度，但是架空线中波速相对稳定，随着电压等级的不同，故障行波的传播速度约在光速的97％-99％范围内变化，而故障行波在电缆线路中的波速为106-220m/us，稳定性相对较差。电缆线路中故障行波波速度波动较大，波速度取值的准确度对测距结果具有重要影响，混合线路故障行波测距中电缆线路波速不稳定性是引入测距误差的主要因素之一。同时，目前对配电网测距研究中均未考虑架空线末端杆塔与电缆转换之间的线路长度、以及配电网线路弧垂引起的线路长度误差对故障测距的影响，并且对计算故障距离与真实巡线点间偏移的消除方法未见相关研究。综上所述，现有技术中架空线长度误差对电缆波速度在线测量影响较小，但是忽略了对故障区段识别过程的影响，未考虑架空线长度误差因素无法实现时间节点的校正的问题，尚缺乏有效的解决方案。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法，利用实测时间差与时间节点对应即可判断故障区段并计算出故障距离，同时考虑线路长度误差影响对时间节点进行了一定程度的校正，并实现了测距结果的优化。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法，包括以下步骤：利用行波故障测距装置测量故障行波在电缆线路中的传播速度；根据故障行波在电缆线路中的传播速度，计算混合线路各分段区间内故障行波到达线路两测量端时间差及其变化量；根据故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系；将故障行波到达线路两测量端时间差与时间节点相比较，得到混合线路所发生故障的分段区间，计算故障距离；根据混合线路分段区间标号与线路测量端M、N间的架空线路总长度和条数，校正时间节点；根据校正后的时间节点，利用FST计算模式确定故障巡线点位置。进一步的，所述利用行波故障测距装置测量故障行波在电缆线路中的传播速度，包括：利用行波故障测距装置记录初始故障行波分别到达线路两测量端的时间，根据线路各分段区间的长度以及故障行波在架空线路中的传播速度，计算故障行波在电缆线路中的传播速度。进一步的，所述根据故障行波在电缆线路中的传播速度，计算混合线路各分段区间内故障行波到达线路两测量端时间差及其变化量，包括：根据线路各分段区间的长度和混合线路分段区间内故障点距离线路测量端的距离，计算故障行波到达线路两测量端的时间差tMN；当故障行波继续在该混合线路分段区间内传播时，根据测量故障行波在该混合线路分段区间内单位传播距离Δσ，计算故障行波到达线路两测量端的时间差t’MN；将时间差tMN与时间差t’MN做差，得到故障行波在混合线路分段区间内以单位传播距离Δσ时，到达线路两测量端时间差的变化量Δt；将故障行波在混合线路分段区间内单位传播距离Δσ与故障行波到达线路两测量端时间差的变化量Δt相比，得到故障行波单位传播距离与其到达线路两测量端时间差的变化量正比值。进一步的，所述根据故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系，包括：根据线路各分段区间的长度以及故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系。进一步的，所述将故障行波到达线路两测量端时间差与时间节点相比较，得到故障发生的线路分段区间，计算故障距离，包括：当故障发生时，根据故障行波到达线路两测量端实测的时间差tMN与时间节点对应比较，得到混合线路所发生故障的分段区间，根据故障行波单位传播距离与其到达线路两测量端时间差的变化量正比值，计算混合线路分段区间发生故障时的故障距离。进一步的，所述根据混合线路分段区间标号与线路测量端M、N间架空线路总长度和条数，校正时间节点，包括：计算混合线路分段区间标号与线路测量端M、N间的架空线路总长度差，并将其与该架空线路长度的放大系数相乘，得到第一校正系数；计算混合线路分段区间标号与线路测量端M、N间的架空线路条数差，并将其与架空线路与电缆转换处的线路长度相乘，得到第二校正系数；将第一校正系数与第二校正系数求和，并与架空线路波速做差，将得到的差值与时间节点求和，得到校正后的时间节点。进一步的，所述根据校正后的时间节点，利用FST计算模式确定故障巡线点位置，包括：计算故障行波到达线路两测量端的时间差tMN与校正后的时间节点的差值，并将该差值与故障行波单位传播距离与其到达线路两测量端时间差的变化量正比值相乘，得到故障巡线点在混合线路分段区间与混合线路分段区间标号的距离。一种计算机装置，用于基于校正时间节点的混合线路行波故障测距，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤，包括：利用行波故障测距装置测量故障行波在电缆线路中的传播速度；根据故障行波在电缆线路中的传播速度，计算混合线路各分段区间内故障行波到达线路两测量端时间差及其变化量；根据故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系；将故障行波到达线路两测量端时间差与时间节点相比较，得到混合线路所发生故障的分段区间，计算故障距离；根据混合线路分段区间标号与线路测量端M、N间架空线路总长度和条数，校正时间节点；根据校正后的时间节点，利用FST计算模式确定故障巡线点位置。一种计算机可读存储介质，其上存储有用于基于校正时间节点的混合线路行波故障测距的计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：利用行波故障测距装置测量故障行波在电缆线路中的传播速度；根据故障行波在电缆线路中的传播速度，计算混合线路各分段区间内故障行波到达线路两测量端时间差及其变化量；根据故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系；将故障行波到达线路两测量端时间差与时间节点相比较，得到混合线路所发生故障的分段区间，计算故障距离；根据混合线路分段区间标号与线路测量端M、N间架空线路总长度和条数，校正时间节点；根据校正后的时间节点，利用FST计算模式确定故障巡线点位置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用实测时间差与时间节点对应即可判断故障区段并计算出故障距离，同时考虑线路长度误差影响对时间节点进行了一定程度的校正，并实现了测距结果的优化。同时，FST测距模式可有效消除线路长度误差对故障测距及计算巡线点确定带来的影响，计算结果精确有效。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本专利技术实施例公开的基于校正时间节点的混合线路行波故本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法，其特征是，包括以下步骤：利用行波故障测距装置测量故障行波在电缆线路中的传播速度；根据故障行波在电缆线路中的传播速度，计算混合线路各分段区间内故障行波到达线路两测量端时间差及其变化量；根据故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系；将故障行波到达线路两测量端时间差与时间节点相比较，得到混合线路所发生故障的分段区间，计算故障距离；根据混合线路分段区间标号与线路测量端M、N间的架空线路总长度和条数，校正时间节点；根据校正后的时间节点，利用FST计算模式确定故障巡线点位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法，其特征是，包括以下步骤：利用行波故障测距装置测量故障行波在电缆线路中的传播速度；根据故障行波在电缆线路中的传播速度，计算混合线路各分段区间内故障行波到达线路两测量端时间差及其变化量；根据故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系；将故障行波到达线路两测量端时间差与时间节点相比较，得到混合线路所发生故障的分段区间，计算故障距离；根据混合线路分段区间标号与线路测量端M、N间的架空线路总长度和条数，校正时间节点；根据校正后的时间节点，利用FST计算模式确定故障巡线点位置。2.根据权利要求1所述的基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法，其特征是，所述利用行波故障测距装置测量故障行波在电缆线路中的传播速度，包括：利用行波故障测距装置记录初始故障行波分别到达线路两测量端的时间，根据线路各分段区间的长度以及故障行波在架空线路中的传播速度，计算故障行波在电缆线路中的传播速度。3.根据权利要求1所述的基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法，其特征是，所述根据故障行波在电缆线路中的传播速度，计算混合线路各分段区间内故障行波到达线路两测量端时间差及其变化量，包括：根据线路各分段区间的长度和混合线路分段区间内故障点距离线路测量端的距离，计算故障行波到达线路两测量端的时间差tMN；当故障行波继续在该混合线路分段区间内传播时，根据测量故障行波在该混合线路分段区间内单位传播距离Δσ，计算故障行波到达线路两测量端的时间差t’MN；将时间差tMN与时间差t’MN做差，得到故障行波在混合线路分段区间内以单位传播距离Δσ时，到达线路两测量端时间差的变化量Δt；将故障行波在混合线路分段区间内单位传播距离Δσ与故障行波到达线路两测量端时间差的变化量Δt相比，得到故障行波单位传播距离与其到达线路两测量端时间差的变化量正比值。4.根据权利要求1所述的基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法，其特征是，所述根据故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系，包括：根据线路各分段区间的长度以及故障行波在架空线路和电缆线路中的传播速度，得到混合线路各分段区间标号与时间节点对应关系。5.根据权利要求1所述的基于校正时间节点的混合线路行波故障测距方法，其特征是，所述将故障行波到达线路两测量端时间差与时间节点相比较，得到故障发生的线路分段区间，计算故障距离，包括：当故障发生时，根据故障行波到达线路两测量端实测的时间差tMN与时间节点对应比较，得到混合线路所发生故障的分段区间，根据故障行波单位传播距离与其到达线路两测...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥明凯，赵勇，韩显芳，高自彬，高翔，孙英涛，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济南供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37