一种适应输电线路密集落雷的行波测距方法技术

本发明专利技术公开了一种适应输电线路密集落雷的行波测距方法，适用于线路保护行波测距一体化装置，该方法利用雷击行波三相幅度近似的特征识别雷击行波；设置灵敏的行波启动判据，防止行波拒动，同时利用继电保护的启动或动作信号作为行波启动的确认判据，防止行波误启动，并可实现保护启动或保护动作与行波启动的一一对应；采用大规模FPGA、大容量DDR配合两级缓存技术实现故障行波的无死区记录；根据信号幅度选择线模行波信号进行行波测距，以消除雷电波对行波测距的干扰。采用本发明专利技术可以提高线路保护行波测距一体化装置在密集落雷工况下的行波测距的可靠性和测距精度，具有良好的应用前景。

A new traveling wave location method of transmission line intensive work

The invention discloses a method of transmission line fault location to adapt to the intensive work, suitable for line protection of traveling wave integrated device, which uses the method of feature recognition of lightning strike wave traveling wave phase amplitude approximation; setting sensitive traveling startup criterion, prevent wave maloperation, while using the start or action signal relay protection as confirmation of traveling startup the travelling wave criterion, prevent the false start, and can realize the corresponding protection or protection action and start traveling startup; no dead zone recorded by large-scale FPGA, large capacity DDR fault traveling wave with two level cache technology; according to the signal amplitude selection line mode traveling wave signal of traveling wave, to eliminate the interference of lightning wave traveling wave the. The reliability of fault location can be improved by adopting the invention of line protection device in the intensive integration of traveling wave conditions and lightning location accuracy, and has good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种适应输电线路密集落雷的行波测距方法
本专利技术涉及电网保护
，具体涉及一种适应输电线路密集落雷的行波测距方法。
技术介绍
目前，输电线路继电保护装置的故障分析法易受到电网系统运行方式、过渡电阻、衰减直流分量和测量误差的影响，难以实现精确的故障定位；行波测距方法理论精度较高，但工程应用上也存在一些适应性问题，而且，在输电线路遭遇雷击时，一般的行波测距装置容易受干扰而误启动，形成不必要的波形和时间记录；在密集落雷的情况下，行波测距装置的频繁启动形成的大量无用信息可能会覆盖有用的故障记录信息，由于行波采集记录的采样率很高，一般的行波测距装置通常采用高速缓存加低速写入的解决方案，因此，每次行波录波之后通常会有一段记录死区；密集落雷的情况下，很可能伴随着线路故障，而且，很有可能故障时刻落入行波记录装置的死区时间内，由此会导致输电线路继电保护装置的拒动。此外，雷击引发的行波与故障行波可能叠加在一起，若直接取单相行波信号进行故障测距，则行波测距的可靠性和精度都会受到影响，因此，在输电线路继电保护装置中集成行波测距功能是一种新的技术方向，它能够通过故障分析法与行波测距法的结合解决一些单一方法难以解决的问题，对于输电线路密集落雷的运行工况，有必要研究线路保护行波测距一体化装置的行波测距方法，包括行波启动方法、行波记录方法和故障测距方法，以提高行波测距的可靠性和精度，是当前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中对于输电线路密集落雷的运行工况，不能实现行波测距可靠性和精度要求的问题。本专利技术的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，包括行波启动过程、行波记录过程和故障测距过程，能够提高行波测距装置的可靠性和精度，具有良好的应用前景。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种适应输电线路密集落雷的行波测距方法，应用在线路保护行波测距一体化装置上，包括以下步骤，步骤（A），根据雷击输电线路三相电流行波信号的特征，识别三相电流行波为雷击行波或者故障行波；步骤（B），配置线路保护行波测距一体化装置的行波启动判据，且利用继电保护的启动或动作信号作为行波启动的确认判据，确认行波启动是否有效；步骤（C），通过可编程门阵列FPGA、动态随机存储器DDR，实现两级缓存，从而无死区记录故障行波；步骤（D），根据幅度选择线模行波信号进行行波测距。前述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，步骤（A），根据雷击输电线路三相电流行波信号的特征，识别三相电流行波为雷击行波或者故障行波，包括以下步骤，（A1），线路保护行波测距一体化装置检测雷击输电线路的三相电流行波信号；（A2），若三相电流行波信号极性相同且幅度相近时，则判为雷击行波；否则，判为故障行波，所述雷击行波为雷击杆塔或避雷线产生的波形信号；所述故障行波为线路短路故障或雷击导线故障产生的波形信号。前述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，所述幅度相近的判别门槛为70%~100%，即三相电流行波信号的最小行波幅度达到最大行波幅度的70%~100%，则判为幅度相近。前述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，步骤（B），配置线路保护行波测距一体化装置的行波启动判据，且利用继电保护的启动或动作信号作为行波启动的确认判据，包括以下步骤，（B1），配置线路保护行波测距一体化装置产生保护启动信号的判别时间t1、产生保护动作信号的判别时间t2，t2大于t1；（B2），行波启动后，线路保护行波测距一体化装置将行波启动期间的数据缓存，并判别t1时间内是否产生保护启动信号，或者t2时间内是否产生保护动作信号，进行行波启动的确认判据；（B3），若存在保护启动信号或保护动作信号，则确认此次行波启动为有效启动，并执行（B4）；否则，丢弃此次缓存的数据；（B4），线路保护行波测距一体化装置有效启动行波缓存的数据转存到非易失性存储卡中，并进行后续的行波分析计算。前述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，所述t1的定值选择范围在10~40ms之间，t2的定值选择范围在3~10s之间。前述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，步骤（C），通过可编程门阵列FPGA、动态随机存储器DDR，实现两级缓存，从而无死区记录故障行波，包括以下步骤，（C1），行波数据在可编程门阵列FGPA的片内缓存持续循环缓存，此为第一级缓存；（C2），当行波启动判据动作后，可编程门阵列FPGA截取启动期间的数据，将其缓存到动态随机存储器DDR内，此为第二级缓存，从而实现无死区记录；（C3），线路保护行波测距一体化装置从动态随机存储器DDR取出数据进行判断，将有效启动行波缓存的数据转存到非易失性存储卡中。前述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，步骤（D），根据幅度选择线模行波信号进行行波测距，具体过程为，线路保护行波测距一体化装置选用线模行波信号进行行波故障测距；其中，线模行波信号为两相行波信号之差，分别为Iab=Ia-Ib，Ibc=Ib-Ic，Ica=Ic-Ia，两相相减可抵消雷击行波信号，所述Ia、Ib、Ic为雷击时输电线路上的三相电流行波信号的各相电流瞬时值。前述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，当幅值最大的线模量在单相接地故障时包含故障相；在相间故障时对应两个故障相；在三相故障时包含故障信号幅度最大的两相。本专利技术的有益效果是：本专利技术的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，能够根据雷击输电线路三相电流行波信号识别雷击行波；设置行波启动判据，防止行波拒动，同时利用继电保护的启动或动作信号作为行波启动的确认判据，防止行波误启动，实现保护启动或保护动作与行波启动的一一对应；采用FPGA、DDR两级缓存实现故障行波的无死区记录；根据信号幅度选择线模行波信号进行行波测距，以消除雷电波对行波测距的干扰，能够提高线路保护行波测距一体化装置在密集落雷工况下的行波测距的可靠性和测距精度，具有良好的应用前景。附图说明图1是现有的线路保护行波测距一体化装置的安装示意图。图2是现有的线路保护行波测距一体化装置的系统框图。图3是本专利技术的于输电线路密集落雷运行工况的行波测距方法的流程图。具体实施方式下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。本专利技术的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，应用在线路保护行波测距一体化装置上，这里的线路保护行波测距一体化装置是现有技术，安装示意图，如图1所示；系统框图，如图2所示，其包括可编程门阵列FPGA、动态随机存储器DDR、DSP处理器、CPU和非易失存储卡，本专利技术的的方法，如图3所示，包括以下步骤，步骤（A），根据雷击输电线路三相电流行波信号的特征，识别三相电流行波为雷击行波或者故障行波，包括以下步骤，（A1），线路保护行波测距一体化装置检测雷击输电线路的三相电流行波信号；（A2），若三相电流行波信号极性相同且幅度相近时，则判为雷击行波；否则，判为故障行波，所述雷击行波为雷击杆塔或避雷线产生的波形信号；所述故障行波为线路短路故障或雷击导线故障产生的波形信号，对于雷击行波，线路保护行波测距一体化装置可以根据需要进行后续处理，例如忽略此次行波启动，或用于行波波速或线路全长测试，或用于雷电定位等；若故障行波，则继续执行以下步骤；所述幅度相近的判别门槛为70%~100%，即三相电流行波信号的最小行波幅度达到最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适应输电线路密集落雷的行波测距方法，其特征在于：应用在线路保护行波测距一体化装置上，包括以下步骤，步骤（A），根据雷击输电线路三相电流行波信号的特征，识别三相电流行波为雷击行波或者故障行波；步骤（B），配置线路保护行波测距一体化装置的行波启动判据，且利用继电保护的启动或动作信号作为行波启动的确认判据；步骤（C），通过可编程门阵列FPGA、动态随机存储器DDR，实现两级缓存，从而无死区记录故障行波；步骤（D），根据幅度选择线模行波信号进行行波测距。

【技术特征摘要】
1.一种适应输电线路密集落雷的行波测距方法，其特征在于：应用在线路保护行波测距一体化装置上，包括以下步骤，步骤（A），根据雷击输电线路三相电流行波信号的特征，识别三相电流行波为雷击行波或者故障行波；步骤（B），配置线路保护行波测距一体化装置的行波启动判据，且利用继电保护的启动或动作信号作为行波启动的确认判据；步骤（C），通过可编程门阵列FPGA、动态随机存储器DDR，实现两级缓存，从而无死区记录故障行波；步骤（D），根据幅度选择线模行波信号进行行波测距。2.根据权利要求1所述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，其特征在于：步骤（A），根据雷击输电线路三相电流行波信号的特征，识别三相电流行波为雷击行波或者故障行波，包括以下步骤，（A1），线路保护行波测距一体化装置检测雷击输电线路的三相电流行波信号；（A2），若三相电流行波信号极性相同且幅度相近时，则判为雷击行波；否则，判为故障行波，所述雷击行波为雷击杆塔或避雷线产生的波形信号；所述故障行波为线路短路故障或雷击导线故障产生的波形信号。3.根据权利要求2所述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，其特征在于：所述幅度相近的判别门槛为70%~100%，即三相电流行波信号的最小行波幅度达到最大行波幅度的70%~100%，则判为幅度相近。4.根据权利要求1所述的适应输电线路密集落雷的行波测距方法，其特征在于：步骤（B），配置线路保护行波测距一体化装置的行波启动判据，且利用继电保护的启动或动作信号作为行波启动的确认判据，包括以下步骤，（B1），配置线路保护行波测距一体化装置产生保护启动信号的判别时间t1、产生保护动作信号的判别时间t2，t2大于t1；（B2），行波启动后，线路保护行波测距一体化装置将行波启动期间的数据缓存，并判别t1时间内是否产生保护启动信号，或者t2时间内...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓兵，史泽兵，陈玉林，刘千宽，余江，赵玉灿，黄佳胤，徐晓春，赵青春，朱晓彤，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44