一种输电线路的故障测距系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种输电线路的故障测距系统及方法，包括故障历史数据服务器、故障测距计算工作站、故障分析结果查询工作站和WEB服务器，所述故障历史数据服务器、故障测距计算工作站、故障分析结果查询工作站和WEB服务器相互之间通过以太网或交互机通讯连接；所述故障历史数据服务器通过接口连接继电保护及信息管理系统、雷电定位系统；所述Web服务器连接网页浏览器。本发明专利技术结合雷电定位系统的基于专家系统结合雷电定位系统的故障测距方法，对输电线路上的故障点位置进行准确定位和测量。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路的故障测距系统及方法
本专利技术涉及输电线路故障处理
，具体涉及一种输电线路的故障测距系统及方法。
技术介绍
输电线路担负着输送电能的重要任务，当高压输电线路发生故障后，将对电力系统运行、工农业生产以及人民生活带危害。快速、准确地进行故障定位，并及时恢复供电，发现绝缘隐患并采取防范措施，将有效提高输电线路运行的可靠性并减少因停电造成的重大综合损失。目前110kV及以上电网规模越来越大、接线方式及运行方式越来越多样，长线、短线交错连接、并架的情况趋于复杂，现有的故障测距方法并不能很好的适应这一现状。同时除故障测距算法本身精度的影响外，输电线路参数的准确性、故障暂态衰减非周期分量和衰减时间常数的大小、两端数据采样的采样速率以及同步性等因素，使基于故障录波数据的故障测距结果常常与实际巡线结果存在较大的误差。同时，由于线路两端暂态数据格式不一致、文件格式不规范、采样速率不一致、同步时钟失效等因素的影响，降低了双端故障测距的有效性，而单端故障测距方法受故障过渡电阻的影响很大，精度低。总的来说，受上述因素的影响，现有的故障测距方法在实际现场的应用效果都不理想，测距结果误差大，稳定性低，可信度不高；另外，尚未充分利用历史故障数据，未能充分结合保信系统、雷电定位等系统的有效信息辅助故障定位，限制了对巡线、快速复电等工作的指导作用。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种输电线路的故障测距系统及方法，以解决现有技术中故障测距系统中无法准确测量中高压输电线路故障点位置、未能充分结合雷电定位信息和故障巡线结果辅助故障定位的问题。为了实现上述目的，本专利技术的实施方式提供如下技术方案：在本专利技术的一个方面，提供了一种输电线路的故障测距系统，包括故障历史数据服务器、故障测距计算工作站、故障分析结果查询工作站和WEB服务器，所述故障历史数据服务器、故障测距计算工作站、故障分析结果查询工作站和WEB服务器相互之间通过以太网或交互机通讯连接；所述故障历史数据服务器通过接口连接继电保护及信息管理系统、雷电定位系统；所述Web服务器连接网页浏览器。优选地，所述故障历史数据服务器包含故障录波历史数据库、故障测距参数库、雷电定位信息库和故障测距结果信息库；所述故障历史数据服务器通过接口访问继电保护及信息管理系统，实现自动获取保护动作信息及电力系统暂态数据交换共用格式文件并存储于本地文件夹中，同时解析COMTRADE格式文件，存储在本地的故障录波历史数据库。优选地，所述故障历史数据服务器具有多种接口，适用于访问不同类型的继电保护及信息管理系统；同时，故障历史数据服务器通过接口访问雷电定位系统，根据故障测距计算工作站的需要自动查询获得相应的雷电定位信息，存储在本地的雷电定位信息库中。优选地，所述故障测距计算工作站包括高性能计算机、故障测距核心算法计算模块和线路参数估算模块；所述故障测距计算工作站从3个维度对故障测距进行分析计算；所述故障测距计算工作站通过访问故障历史数据服务器的故障录波历史数据库和故障测距参数库，取得相应故障录波电压电流量和不同版本的线路参数作为计算输入量；所述故障测距计算工作站随后对输入量进行处理，获得经过不同时间窗傅里叶变换后的工频电压电流量，调用故障测距核心算法模块，分别对工频电压电流量、不同版本线路参数采用不同故障测距方法进行计算，得到以上三个维度的故障测距计算结果，并将结果存至故障历史数据服务器中的故障测距结果信息库中。优选地，所述故障测距计算工作站通过访问故障历史数据服务器获得与本次故障测距计算相关雷电定位信息，结合故障测距计算结果形成分析报告，并将故障测距分析报告存储到故障历史数据服务器中的故障测距结果信息库和WEB服务器中的故障测距结果信息库；同时，当巡线人员通过故障分析结果查询工作站或网页端返回巡线结果时，故障测距计算工作站自动激活线路参数估算模块，以巡线结果和对应线路根据不同时间窗经傅里叶变换后的工频电压电流量为输入量，经过计算后得出一组最优化的线路参数，形成一个新的线路参数版本，存入故障历史数据服务器中的故障测距参数库中。优选地，所述故障分析结果查询工作站由客户机组成，客户机能够访问故障历史数据服务器；操作人员在客户机上可对故障测距分析报告进行浏览、输入故障巡线结果和对各数据库进行操作。优选地，所述WEB服务器含有故障测距分析结果信息数据库，用于接收故障测距计算工作站的故障测距分析报告，并可供使用人员在网页浏览器查阅分析结果和下载分析报告、返回故障巡线结果信息。优选地，所述故障录波历史数据库中的故障录波配置信息表用于存储COMTRADE格式文件中的配置文件信息，记录程序为了正确解读数据文件而需要的信息，并与模拟量配置表、数字量配置表、通道配置及文件存储路径表、采样频率表相关联；所述COMTRADE格式文件中的数据文件包含着记录中每个输入通道每个采样的数值，分别存储于数字量数据表和模拟量数据表中，并分别与数字量配置信息表和模拟量配置信息表相关联。优选地，所述故障测距结果信息库包括故障测距结果信息表和故障测距分析报告表，其中故障测距结果信息表与线路端电压电流量表、沿线电压表和计算电压差值表相关联；所述故障测距计算结果中含故障发生时刻、故障前工频相量、故障后工频相量、故障类型、故障选线、选相结果、故障持续时间、保护动作信息以及故障线路沿线各点电压或电压差值的信息，所述故障测距结果信息表用于存储和测距计算有关的信息例如调取的故障录波文件编号、变电站名称、输电线路组，线路端电压电流量表用于存储故障测距分析结果的输电线路各端电压电流量值；沿线电压表和计算电压用于储存计算结果。优选地，所述故障测距参数库的输电线路参数表用于存储故障测距计算用到的线路参数，如线路的正序电抗参数、零序电抗参数；所述雷电定位信息库的雷电定位信息表用于存储根据故障线路、故障发生时间检索得到的雷电定位信息，将天气状况、回击放电时间、回击发生位置的信息存入雷电定位信息表中。在本专利技术的第二个方面，还提供了一种输电线路的故障测距方法，包括如下步骤：步骤100、故障录波历史数据库定时对继电保护及信息管理系统数据库的故障录波文件表和保护动作信息表进行访问，查询数据表，未经故障测距分析计算的故障录波文件和保护动作信息的加入，并自动获取保护动作信息表中的保护动作信息和故障录波文件表中的电力系统暂态数据交换共用格式文件，存至本地文件夹中，并解析OCMTRADE格式文件存入数据库中；步骤200、故障测距计算工作定时访问故障历史数据服务中的文件夹，当发现有新的故障录文件时，向故障历史数据服务器调取故障录波数据及不同版本的线路参数作为故障测距计算输入量；步骤300、故障测距计算工作站调用故障测距核心算法计算模块，对故障录波数据采用不同时间窗进行傅里叶变换结算，得出线路的工频电压电流量；步骤400、故障测距计算工作站调用故障测距核心算法计算模块，对不同版本线路参数分别调用可用故障测距算法；步骤500、故障测距计算工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线路的故障测距系统，其特征在于，包括故障历史数据服务器、故障测距计算工作站、故障分析结果查询工作站和WEB服务器，所述故障历史数据服务器、故障测距计算工作站、故障分析结果查询工作站和WEB服务器相互之间通过以太网或交互机通讯连接；/n所述故障历史数据服务器通过接口连接继电保护及信息管理系统、雷电定位系统；所述Web服务器连接网页浏览器。/n

【技术特征摘要】
1.一种输电线路的故障测距系统，其特征在于，包括故障历史数据服务器、故障测距计算工作站、故障分析结果查询工作站和WEB服务器，所述故障历史数据服务器、故障测距计算工作站、故障分析结果查询工作站和WEB服务器相互之间通过以太网或交互机通讯连接；
所述故障历史数据服务器通过接口连接继电保护及信息管理系统、雷电定位系统；所述Web服务器连接网页浏览器。


2.根据权利要求1所述的一种输电线路的故障测距系统，其特征在于，所述故障历史数据服务器包含故障录波历史数据库、故障测距参数库、雷电定位信息库和故障测距结果信息库；
所述故障历史数据服务器通过接口访问继电保护及信息管理系统，自动获取保护动作信息及电力系统暂态数据交换共用格式文件并存储于本地文件夹中，同时解析COMTRADE格式文件，存储在本地的故障录波历史数据库。


3.根据权利要求2所述的一种输电线路的故障测距系统，其特征在于，所述故障历史数据服务器具有多种接口，适用于访问不同类型的继电保护及信息管理系统；同时，故障历史数据服务器通过接口访问雷电定位系统，根据故障测距计算工作站的需要自动查询获得相应的雷电定位信息，存储在本地的雷电定位信息库中。


4.根据权利要求3所述的一种输电线路的故障测距系统，其特征在于，所述故障测距计算工作站包括高性能计算机、故障测距核心算法计算模块和线路参数估算模块；所述故障测距计算工作站从3个维度对故障测距进行分析计算；
所述故障测距计算工作站通过访问故障历史数据服务器的故障录波历史数据库和故障测距参数库，取得相应故障录波电压电流量和不同版本的线路参数作为计算输入量；
所述故障测距计算工作站随后对输入量进行处理，获得经过不同时间窗傅里叶变换后的工频电压电流量，调用故障测距核心算法模块，分别对工频电压电流量、不同版本线路参数采用不同故障测距方法进行计算，得到以上三个维度的故障测距计算结果，并将结果存至故障历史数据服务器中的故障测距结果信息库中。


5.根据权利要求4所述的一种输电线路的故障测距系统，其特征在于，所述故障测距计算工作站通过访问故障历史数据服务器获得与本次故障测距计算相关雷电定位信息，结合故障测距计算结果形成分析报告，并将故障测距分析报告存储到故障历史数据服务器中的故障测距结果信息库和WEB服务器中的故障测距结果信息库；当巡线人员通过故障分析结果查询工作站或网页端返回巡线结果时，故障测距计算工作站自动激活线路参数估算模块，以巡线结果和对应线路根据不同时间窗经傅里叶变换后的工频电压电流量为输入量，经过计算后得出一组最优化的线路参数，形成一个新的线路参数版本，存入故障历史数据服务器中的故障测距参数库中。


6.根据权利要求5所述的一种输电线路的故障测距系统，其特征在于，所述故障分析结果查询工作站由客户机组成，客户机用于访问故障历史数据服务器；操作人员在客户机上对故障测距分析报告进行浏览、输入故障巡线结果和对各数据库进行操作。


7.根据权利要求1所述的一种输电线路的故障测距系统，其特征在于，所述WEB服务器含有故障测距分析结果信息数据库，用于接收故障测距计算工作站的故障测距分析报告，并供使用人员在网页浏览器查阅分析结果和下载分析报告、返回故障巡线结果信息。


8.根据权利要求2所述的一种输电线路的故障测距系统，其特征在于，所述故障录波历史数据库中的故障录波配置信息表用于存储COMTRADE格式文件中的配置文件信息，记录程序为了正确解读数据文件而需要的信息，并与模拟量配置表、数...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伟明，王惠蔷，骆树权，王建华，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44