一种分布式在线故障检测方法及诊断系统技术方案

本发明专利技术提出了一种分布式在线故障检测方法及该方法的诊断系统，其中所述方法首先，通过将定位检测装置由变电站二次侧搬至线路上，提升定位准确性；其次，通过GPS/BD双模装置确保所有设备的时间同步；再次，当故障发生时，利用罗氏线圈直接获取故障电流的行波；从次，对接收到的故障电流行波进行多个故障电流行波检测点的协同分析，通过行波电流波形，识别出雷击故障和非雷击故障，以及通过行波电流的波形差异，辨别出雷击反击故障和雷击绕击故障；最后，利用行波定位法，结合数据处理结果获得最终的故障点位置。本发明专利技术提出的装置安装位置变更及行波定位故障点的方法，有效提高了故障点定位和待修复线路确认的速度。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式在线故障检测方法及诊断系统
本专利技术涉及一种分布式在线故障检测方法及诊断系统，特别是涉及一种异常信号检测领域。
技术介绍
随着社会发展和电力覆盖面积的扩大，输电线路的铺设往往架设在野外、地处山区、丘陵、江河等多种恶劣地理环境中，由于输电线路时电网发展过程中不可或缺的一环，所以当输电线路出现故障时，及时做出判断和修复是电力运行过程中的重中之重。由于输电线路在运行过程中经常会遇到雷电、覆冰、强风等复杂的气象条件，从而引发跳闸事故，但是输电线路故障以闪络等瞬时性故障为主，这类故障造成的局部绝缘损伤一般没有明显的烧伤痕迹，且多数故障在风雪、雷电等恶劣天气中发生。现有技术中，对于故障点的准确定位还存在定位不精确问题，所以故障点的查找定位还存在精准度问题以及气候导致的困难。
技术实现思路
专利技术目的：一个目的是提出一种分布式在线故障检测方法，以解决现有技术存在的上述问题。进一步目的是提出一种实现上述方法的诊断系统。技术方案：一种分布式在线故障检测方法，包括以下步骤：步骤一：安装故障定位检测装置；步骤二：同步每个故障定位检测装置的运行时间；步骤三：获取故障电流的行波，分析故障类别；步骤四：协同分析多个故障电流检测点；步骤五：结合数据处理结果，呈现故障信息。在进一步的实施例中，所述步骤一进一步为：将故障定位装置二次侧搬至输电线路上，并按照预定距离进行安装。在进一步的实施例中，所述步骤二进一步为：双模装置接收到卫星信号，并根据所述接收到的卫星信号发出秒脉冲信号；步骤一中安装的故障定位检测装置根据所述接收到的秒脉冲信号与本身进行时间校对。在进一步的实施例中，所述步骤三进一步为：故障发生时，利用步骤一所述故障诊断装置中的罗氏线圈，直接获取故障电流行波，并将获取的故障电流信息用于作为步骤四分析的源数据。所述故障类别进一步根据行波电流波形，进行故障类别的确定；其中所述故障类别进一步包括雷击故障和非雷击故障；所述雷击故障根据行波电流的波形差异，进一步识别故障类别。在进一步的实施例中，所述步骤四进一步为：协同分析多个故障电流检测点并进一步根据利用行波定位，精准定位故障点位置。具体为利用输电线路两端设备测量母线的行波信号，通过检测到达输电线路两端母线初始行波浪涌的时差实现距离测定，其中M端和N端分别为步骤一中安装的故障定位检测装置，当时刻在F处发生故障时，行波波头到达M端和N端的时间分别为、，则故障点F分别到M端和N的距离，即：其中，表示M端到故障点F之间的距离长度，表示N端到故障点F之间的距离长度，表示M端与N端之间的距离，表示行波传输的速度，表示故障发生的时间，表示行波波头到达M端的时间，表示行波波头到达N端的时间。其中故障点的识别利用信号奇异点的检测获得，进一步为转化为行波信号小波变换模极大值点的检测，通过小波变换局部模极大值的位置描述；其中连续小波变换关系满足：其中，表示故障初始行波信号，表示行波信号的连续小波变换，表示尺度伸缩因子的二进离散值，且，Z表示整数，表示通过尺度收缩因子变换后产生的一系列基小波函数，表示卷积运算；当满足对于的条件时，存在则表示小波变换的模极大值点，即故障发生点，表示小波变换的模极大值，其中，表示尺度伸缩因子的二进离散值。在进一步的实施例中，所述步骤五进一步为：通过短信的形式发送至维护人员的手机设备中，进行故障信息的通知，以及借助WEB可视化界面的推送形式进行故障信息的预警推送。一种分布式在线故障诊断系统用于实现上述检测方法，其特征在于，包含以下模块：用于检测故障位置的故障定位模块；用于判断故障类别的故障诊断模块；用于呈现故障信息的显示模块。在进一步的实施例中，所述故障定位模块进一步包含安装在输电线路上的分布式故障定位装置，其中故障定位装置沿着输电线路按照预定距离进行安装；一组故障检测装置总共三个，分别对应A、B、C三相。针对安装的故障定位装置进一步采用双模装置发出的秒脉冲信号与本身进行时间进行校对；其中双膜装置发出秒脉冲信号根据接收到的卫星信号进行触发。该故障定位检测模块进行故障发生位置的定位时，通过利用输电线路两端设备测量母线的行波信号，并检测到达线路两端母线初始行波浪涌的时差来实现测距；其中M端和N端分别为安装的故障定位检测装置，当时刻在图中F处发生故障时，行波波头到达M端和N端的时间分别为、，则故障点F分别到M端和N的距离，即：其中，表示M端到故障点F之间的距离长度，表示N端到故障点F之间的距离长度，表示M端与N端之间的距离，表示行波传输的速度，表示故障发生的时间，表示行波波头到达M端的时间，表示行波波头到达N端的时间。其中故障点的识别利用信号奇异点的检测获得，进一步为转化为行波信号小波变换模极大值点的检测，通过小波变换局部模极大值的位置描述；其中连续小波变换关系满足：其中，表示故障初始行波信号，表示行波信号的连续小波变换，表示尺度伸缩因子的二进离散值，且，Z表示整数，表示通过尺度收缩因子变换后产生的一系列基小波函数，表示卷积运算；当满足对于的条件时，存在则表示小波变换的模极大值点，即故障发生点，表示小波变换的模极大值，其中，表示尺度伸缩因子的二进离散值。在进一步的实施例中，所述故障诊断模块进一步在故障发生时，利用所述故障诊断装置中的宽带罗氏线圈，直接获取故障时的暂态电流行波，并将获取的故障电流信息进行协同分析；其中所述故障类别进一步根据行波电流波形，进行故障类别的确定；所述故障类别进一步包括雷击故障和非雷击故障；所述雷击故障根据行波电流的波形差异，进一步识别故障类别。在进一步的实施例中，所述显示模块进一步为包含后台模块和用户模块，其中所述后台模块用于处理模块间的数据交互，以及实时更新输电线路上的运行情况；其中所述数据交互的数据是经过故障判断后的数据；所述用户模块用于告知用户输电线路的监测情况，其中用户模块呈现检测数据的方式借助浏览器，并通过WEB可视化界面的形式以推荐的形式，将故障信息推送至首界面，同时用户模块还包括手机短信通知，发生故障时维护人员的手机设备也会接受到故障信息的推送。有益效果：本专利技术提出了一种分布式在线故障检测方法及该方法的诊断系统，其中所述方法首先，通过将定位检测装置由变电站二次侧搬至线路上，提升定位准确性；其次，通过GPS/BD双模装置确保所有设备的时间同步；再次，当故障发生时，利用罗氏线圈直接获取故障电流的行波；从次，对接收到的故障电流行波进行多个故障电流行波检测点的协同分析，通过行波电流波形，识别出雷击故障和非雷击故障，以及通过行波电流的波形差异，辨别出雷击反击故障和雷击绕击故障；最后，利用行波定位法，结合数据处理结果获得最终的故障点位置。针对恶劣环境引发的跳闸事故以及瞬时性故障导致的故障点排查困难，本专利技术提出的装置安装位置变更及行波定位故障点的方法，有效提高了故障点定位和待修复线路确认的速度。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式在线故障检测方法，其特征在于，包括：/n步骤一：安装故障定位检测装置；/n步骤二：同步每个故障定位检测装置的运行时间；/n步骤三：获取故障电流的行波，分析故障类别；/n步骤四：协同分析多个故障电流检测点；/n步骤五：结合数据处理结果，呈现故障信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式在线故障检测方法，其特征在于，包括：
步骤一：安装故障定位检测装置；
步骤二：同步每个故障定位检测装置的运行时间；
步骤三：获取故障电流的行波，分析故障类别；
步骤四：协同分析多个故障电流检测点；
步骤五：结合数据处理结果，呈现故障信息。


2.根据权利要求1所述的一种分布式在线故障检测方法，其特征在于，所述步骤一进一步为：将故障定位装置二次侧搬至输电线路上，并按照预定距离进行安装。


3.根据权利要求1所述的一种分布式在线故障检测方法，其特征在于，所述步骤二进一步为：双模装置接收到卫星信号，并根据所述接收到的卫星信号发出秒脉冲信号；步骤一中安装的故障定位检测装置根据所述接收到的秒脉冲信号与本身进行时间校对。


4.根据权利要求1所述的一种分布式在线故障检测方法，其特征在于，所述步骤三进一步为：故障发生时，利用步骤一所述故障诊断装置中的罗氏线圈，直接获取故障电流行波，并将获取的故障电流信息用于作为步骤四分析的源数据；
所述故障类别进一步根据行波电流波形，进行故障类别的确定；其中所述故障类别进一步包括雷击故障和非雷击故障；所述雷击故障根据行波电流的波形差异，进一步识别故障类别。


5.根据权利要求1所述的一种分布式在线故障检测方法，其特征在于，所述步骤四进一步为：协同分析多个故障电流检测点并进一步根据利用行波定位，精准定位故障点位置；
具体为利用输电线路两端设备测量母线的行波信号，通过检测到达输电线路两端母线初始行波浪涌的时差实现距离测定，其中M端和N端分别为步骤一中安装的故障定位检测装置，当时刻在F处发生故障时，行波波头到达M端和N端的时间分别为、，则故障点F分别到M端和N的距离，即：



其中，表示M端到故障点F之间的距离长度，表示N端到故障点F之间的距离长度，表示M端与N端之间的距离，表示行波传输的速度，表示故障发生的时间，表示行波波头到达M端的时间，表示行波波头到达N端的时间；
其中故障点的识别利用信号奇异点的检测获得，进一步为转化为行波信号小波变换模极大值点的检测，通过小波变换局部模极大值的位置描述；其中连续小波变换关系满足：



其中，表示故障初始行波信号，表示行波信号的连续小波变换，表示尺度伸缩因子的二进离散值，且，Z表示整数，表示通过尺度收缩因子变换后产生的一系列基小波函数，表示卷积运算；当满足对于的条件时，存在



则表示小波变换的模极大值点，即故障发生点，表示小波变换的模极大值，其中，表示尺度伸缩因子的二进离散值。


6.根据权利要求1所述的一种分布式在线故障检测方法，其特征在于，所述步骤五进一步为：通过短信的形式发送至维护人员的手机设备中，进行故障信息的通知，以及借助WEB可视化界面的推送形式进行故障信息的预警...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈凯，孙勇，王璐璐，
申请(专利权)人：南京荣港电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32