一种配电网行波故障定位方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力系统技术领域，具体公开了一种配电网行波故障定位方法，其中，包括：实时获取配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据；将获取到的暂态电压和暂态电流数据形成检测点波形；根据同一检测点在不同时间形成的波形通过调整时间确定最早检测到故障波形的线路；针对所述最早检测到故障波形的线路比较同一线路上的所有检测点形成的波形与预存的标准波形，确定最早检测到故障的两个检测节点；根据最早检测到故障的两个检测节点的检测时间和故障波形的线路情况计算故障发生的具体位置。本发明专利技术还公开了一种配电网行波故障定位装置及系统。本发明专利技术提供的配电网行波故障定位方法能够快速且准确的实现故障定位。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网行波故障定位方法、装置及系统
本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种配电网行波故障定位方法、配电网行波故障定位装置及包括配电网行波故障定位装置的配电网行波故障定位系统。
技术介绍
电力系统中，为了安全运行及工作需要，经常需要将电力系统的某一部分与大地进行连接，这即是接地。目前，电力系统中性点接地方式主要分为：高阻接地、不接地、消弧圈接地、低阻接地、电抗接地以及直接接地。而前三种则由于故障时，接地线路中存在较高阻抗，导致接地电流很小，甚至小于配电网中的负荷电流，故称之为小电流接地系统。在小电流接地系统中，线路的故障类型主要有三相短路故障、两相短路故障、两相短路接地故障以及单相短路接地故障。此外，还有转换性故障以及断线故障。电力系统的运行经验表明，发生单相短路接地故障的几率最大。我国配电网中普遍采用小电流接地系统，单相接地故障发生后，由于小电流系统不构成短路回路，系统可在故障发生后继续运行1至2小时。因此，采用小电流接地方式对供电可靠性有显著作用。但在故障状态下长时间运行，出现的过电压(特别是弧光过电压)，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁，威胁电网的安全运行。因此，如何能够快速准确地定位单相接地故障发生位置，对于电力系统的稳定运行具有重要意义。当配电线路发生故障时，比较传统的故障的定位方法是由经验丰富的运行工作人员综合电力用户提供的信息，对可能的事故位置进行诊断，然后派遣巡线人员到现场查线确认故障位置并排除故障。这种人工方法浪费了大量的人力物力，并且由于小电流系统中单相接地故障其故障电流微弱等原因，导致定位比较困难，传统的人工方法无法满足实际配电网中的需要。因此，如何提供一种能够快速且准确的配电网单相接地故障定位方案成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种配电网行波故障定位方法、配电网行波故障定位装置及包括配电网行波故障定位装置的配电网行波故障定位系统，以解决现有技术中的问题。作为本专利技术的第一个方面，提供一种配电网行波故障定位方法，其中，所述配电网行波故障定位方法包括：实时获取配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据；将获取到的所述暂态电压和暂态电流数据形成检测点波形，其中所述检测点波形包括位于同一线路上的所有检测点形成的波形和同一检测点在不同时间形成的波形；根据同一检测点在不同时间形成的波形通过调整时间确定各条线路故障波形出现的时间顺序，并确定最早检测到故障波形的线路；针对所述最早检测到故障波形的线路比较同一线路上的所有检测点形成的波形与预存的标准波形，确定最早检测到故障的两个检测节点；根据最早检测到故障的两个检测节点的检测时间和故障波形的线路情况计算故障发生的具体位置。优选地，每条线路均设置有线路编号，每个检测节点均设置有检测节点编号。优选地，所述实时获取配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据包括实时获取配电网的A相输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据、实时获取配电网的B相输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据以及实施获取配电网的C相输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据。作为本专利技术的第二个方面，提供一种配电网行波故障定位装置，其中，所述配电网行波故障定位装置包括：获取模块，所述获取模块用于实时获取配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据；波形形成模块，所述波形形成模块用于将获取到的所述暂态电压和暂态电流数据形成检测点波形，其中所述检测点波形包括位于同一线路上的所有检测点形成的波形和同一检测点在不同时间形成的波形；故障线路确定模块，所述故障线路确定模块用于根据同一检测点在不同时间形成的波形通过调整时间确定各条线路故障波形出现的时间顺序，并确定最早检测到故障波形的线路；故障节点确定模块，所述故障节点确定模块用于针对所述最早检测到故障波形的线路比较同一线路上的所有检测点形成的波形与预存的标准波形，确定最早检测到故障的两个检测节点；故障位置计算模块，所述故障位置计算模块用于根据最早检测到故障的两个检测节点的检测时间和故障波形的线路情况计算故障发生的具体位置。作为本专利技术第三个方面，提供一种配电网行波故障定位系统，其中，所述配电网行波故障定位系统包括采集装置、汇聚装置和设置在服务器上的前文所述的配电网行波故障定位装置，所述采集装置用于实时采集配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据；所述汇聚装置用于将所述配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据进行数据安全处理，并将处理后的配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据发送至所述配电网行波故障定位装置；所述配电网行波故障定位装置根据配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据进行处理并计算故障发生的具体位置。优选地，所述采集装置包括第一采集装置、第二采集装置和第三采集装置，所述第一采集装置用于实时采集配电网的A相输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据，所述第二采集装置用于实时采集配电网的B相输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据，所述第三采集装置用于实时采集配电网的C相输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据。优选地，所述第一采集装置、所述第二采集装置和所述第三采集装置均包括采集单元、A/D转换单元、第一存储单元和第一通信单元，所述采集单元用于实时采集配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据；所述A/D转换单元用于将所述暂态电压和暂态电流数据进行模数转换，得到暂态电压和暂态电流的数字信号；所述第一存储单元用于存储配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据；所述第一通信单元用于与所述汇聚装置进行通信。优选地，所述第一采集装置、所述第二采集装置和所述第三采集装置还均包括第一电源单元，所述第一电源单元用于提供电能。优选地，所述汇聚装置包括数据处理单元、对时单元、第二存储单元、第二通信单元和第三通信单元，所述数据处理单元用于对配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据进行数据安全处理；所述对时单元用于与所述服务器进行对时；所述第二存储单元用于对数据安全处理后的配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据进行存储；所述第二通信单元用于与所述采集装置进行通信；所述第三通信单元用于与所述服务器进行通信。优选地，所述汇聚装置还包括第二电源单元，所述第二电源单元用于提供电能。本专利技术提供的配电网行波故障定位方法，通过实时获取配电网运行情况，在故障发生时可以根据获取到的配电网记录波形，快速准确定位到故障发生的位置，同时能够根据实时保存的故障波形，对配电网故障原因分析提供数据支持，本专利技术提供的配电网行波故障定位方法可以根据线路故障时的故障特征快速准确地进行定位，能够有效维护电网设备，提高供电可靠性，降低工作人员的工作强度，具有重要的意义。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网行波故障定位方法，其特征在于，所述配电网行波故障定位方法包括：实时获取配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据；将获取到的所述暂态电压和暂态电流数据形成检测点波形，其中所述检测点波形包括位于同一线路上的所有检测点形成的波形和同一检测点在不同时间形成的波形；根据同一检测点在不同时间形成的波形通过调整时间确定各条线路故障波形出现的时间顺序，并确定最早检测到故障波形的线路；针对所述最早检测到故障波形的线路比较同一线路上的所有检测点形成的波形与预存的标准波形，确定最早检测到故障的两个检测节点；根据最早检测到故障的两个检测节点的检测时间和故障波形的线路情况计算故障发生的具体位置。

【技术特征摘要】
1.一种配电网行波故障定位方法，其特征在于，所述配电网行波故障定位方法包括：实时获取配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据；将获取到的所述暂态电压和暂态电流数据形成检测点波形，其中所述检测点波形包括位于同一线路上的所有检测点形成的波形和同一检测点在不同时间形成的波形；根据同一检测点在不同时间形成的波形通过调整时间确定各条线路故障波形出现的时间顺序，并确定最早检测到故障波形的线路；针对所述最早检测到故障波形的线路比较同一线路上的所有检测点形成的波形与预存的标准波形，确定最早检测到故障的两个检测节点；根据最早检测到故障的两个检测节点的检测时间和故障波形的线路情况计算故障发生的具体位置。2.根据权利要求1所述的配电网行波故障定位方法，其特征在于，每条线路均设置有线路编号，每个检测节点均设置有检测节点编号。3.根据权利要求1所述的配电网行波故障定位方法，其特征在于，所述实时获取配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据包括实时获取配电网的A相输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据、实时获取配电网的B相输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据以及实施获取配电网的C相输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据。4.一种配电网行波故障定位装置，其特征在于，所述配电网行波故障定位装置包括：获取模块，所述获取模块用于实时获取配电网的输电线路上的各个检测节点的暂态电压和暂态电流数据；波形形成模块，所述波形形成模块用于将获取到的所述暂态电压和暂态电流数据形成检测点波形，其中所述检测点波形包括位于同一线路上的所有检测点形成的波形和同一检测点在不同时间形成的波形；故障线路确定模块，所述故障线路确定模块用于根据同一检测点在不同时间形成的波形通过调整时间确定各条线路故障波形出现的时间顺序，并确定最早检测到故障波形的线路；故障节点确定模块，所述故障节点确定模块用于针对所述最早检测到故障波形的线路比较同一线路上的所有检测点形成的波形与预存的标准波形，确定最早检测到故障的两个检测节点；故障位置计算模块，所述故障位置计算模块用于根据最早检测到故障的两个检测节点的检测时间和故障波形的线路情况计算故障发生的具体位置。5.一种配电网行波故障定位系统，其特征在于，所述配电网行波故障定位系统包括采集装置、汇聚装置和设置在服务器上的权利要求4所述的配电网行波故障定位装置，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建忠，鲁方林，吕峰，袁海星，吴波，沈海平，朱振，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32