一种配电网线缆混合线路的故障区段判定系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种配电网线缆混合线路的故障区段判定系统及方法，所述判定系统包括数据采集模块和数据分析模块，所述数据采集模块与数据分析模块连接。所述判定方法具体为首先采集配电网线缆混合线路两端的电压信号和电流信号，再根据采集到的电压信号数据和电流信号数据获取对应的工频电压和工频电流，然后根据工频电压和工频电流获取正向电流行波差动量和反向电流行波差动量，再根据正向电流行波差动量和反向电流行波差动量确定故障区段判定函数，再计算出故障区段判断值，最后将其与预设阈值进行比较以获取具体的故障区段。本发明专利技术适用于多段线缆混合线路的故障区段判定，且能避免直接测量行波带来的误差，提高故障区段判定的准确率。判定的准确率。判定的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网线缆混合线路的故障区段判定系统及方法


[0001]本专利技术涉及电力系统的保护与控制
，尤其是指一种配电网线缆混合线路的故障区段判定系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国城市负荷密度的增加、供电可靠性要求的提高以及城市市容美化的需要，电缆凭借自身输电可靠性高和不占用城市空间的优势在配电网系统中发挥了重要作用，架空线
‑
电缆混合线路也成为配电网网架结构的主体线路。由于架空线
‑
电缆阻抗特性的不一致，传统的故障定位方法不再适用。目前架空线
‑
电缆混合线路的故障定位原理主要采用先判定故障区段，再在区段内进行故障定位的方法。然而就区段判定方法而言，现在常用行波法对三段式线缆混合线路进行故障区段判定，具体通过测量故障初始行波到达线路两端的时间来区分故障发生区段，但是该方法的区段判定结果容易受到初始行波波头的影响，若初始行波波头识别不准，则区段判定结果将与实际存在较大的偏移，无法保证故障区段判定的准确度。行波法还包括采用将连接点发生故障时初始行波到达两端的时间差作为区段判定阈值进行故障区域判定，但是这种判定方式会受双端监测点时钟不同步的影响，对区段判定阈值的计算结果造成影响，从而降低故障区域判定结果的准确性。且现有的采用行波法进行故障区段判定的方法大多只适用于两段式线缆混合线路，对多段线缆混合线路不适用，其应用范围存在很大的局限。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种配电网线缆混合线路的故障区段判定系统及方法。
[0004]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现：
[0005]一种配电网线缆混合线路的故障区段判定方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一，数据采集模块采集配电网线缆混合线路两端的电压信号和电流信号，数据采集模块将采集到的电压信号数据和电流信号数据传输至数据分析模块；
[0007]步骤二，数据分析模块根据采集到的电压信号数据和电流信号数据获取工频电压和工频电流，再根据工频电压和工频电流获取正向电流行波差动量和反向电流行波差动量；
[0008]步骤三，数据分析模块根据正向电流行波差动量和反向电流行波差动量确定故障区段判定函数，数据分析模块通过故障区段判定函数计算出故障区段判断值，数据分析模块将故障区段判断值与预设阈值进行比较，数据分析模块通过比较结果获取具体的故障区段。
[0009]通过采集配电网线缆混合线路两端的电压信号和电流信号来进行后续的行波计算，而不是直接测量故障初始行波，减小测量行波带来的误差，从而提高后续故障区段判定的准确性。且通过线路两端的电压信号和电流信号即可进行故障区段判断，不受线路结构
的影响，适用于两段式及多段式线缆混合线路。
[0010]进一步的，所述配电网线缆混合线路的首段为架空线线路，所述配电网线缆混合线路的中段为电缆线线路，所述配电网线缆混合线路的末段为架空线线路。
[0011]进一步的，步骤二中根据工频电压和工频电流获取的正向电流行波差动量的计算公式为：
[0012][0013]其中：D1为正向电流行波差动量；为流出首段架空线线路与中段电缆线路的连接点C的正向电流行波；为流出末段架空线线路与中段电缆线路的连接点T的正向电流行波；e为自然常数；γ
cable
为电缆线路的传输常数；L
CT
为电缆线路的长度。
[0014]进一步的，步骤二中根据工频电压和工频电流获取的反向电流行波差动量的计算公式为：
[0015][0016]其中：D2为反向电流行波差动量；为流出末段架空线线路与中段电缆线路的连接点T的反向电流行波；为流出首段架空线线路与中段电缆线路的连接点C的反向电流行波；e为自然常数；γ
cable
为电缆线路的传输常数；L
CT
为电缆线路的长度。
[0017]进一步的，在步骤二中通过对采集到的电压信号数据和电流信号数据进行傅里叶变化获取工频电压和工频电流。
[0018]进一步的，步骤三中所述故障区段判断值的计算公式为：
[0019][0020]其中：P为故障区段判断值，D1为正向电流行波差动量，D2为反向电流行波差动量。
[0021]进一步的，步骤三中所述预设阈值包括第一预设阈值和第二预设阈值，所述第一预设阈值的表达式为：
[0022][0023]其中：e为自然常数；γ
cable
为电缆线路的传输常数；L
CT
为电缆线路的长度；
[0024]所述第二预设阈值的表达式为：
[0025][0026]其中：e为自然常数；γ
cable
为电缆线路的传输常数；L
CT
为电缆线路的长度。
[0027]进一步的，故障区段的判定依据具体为：当故障区段判断值小于第一预设阈值时，故障发生于首端架空线线路区域；当故障区段判断值等于第一预设阈值时，故障发生于首段架空线线路与电缆线线路的连接点处；当故障区段判断值大于第一预设阈值且小于第二预设阈值时，故障发生于电缆线线路区域内；当故障区段判断值等于第二预设阈值时，故障发生于电缆线线路与末端架空线线路的连接点处；当故障区段判断值大于第二预设阈值
时，故障发生于末端架空线线路区域内。
[0028]通过预设阈值来进行故障发生区段的判定，仅通过与预设阈值的对比即可进行故障区段判定，计算简单也降低了计算量，同时还能保证故障区段判定结果的准确性。
[0029]一种基于配电网线缆混合线路的故障区段判定系统，包括数据采集模块和数据分析模块，所述数据采集模块与数据分析模块连接，所述数据采集模块用于采集线缆混合线路的两端的电压信号数据和电流信号数据，所述数据分析模块用于进行故障区段判定。
[0030]本专利技术的有益效果是：
[0031]不直接进行行波测量，而是通过测量线路两端的电流信号和电压信号，再通过传输线方程以及电流行波计算公式得到各段线路的首末端方向电流行波，由于可以获取各段线路的首末端方向电流行波，由于是通过没有线路段数进行限制，所以也适用于多段线缆混合线路的故障区段判定。且通过测量线路两端的电流信号和电压信号并运用于计算行波，能够避免直接测量行波带来的误差，进而提高故障区段判定结果的准确率。
附图说明
[0032]图1是本专利技术的一种流程示意图；
[0033]图2是本专利技术的一种结构示意图；
[0034]图3是本专利技术实施例的一种线缆混合线路MN的结构示意图；
[0035]其中：1、数据采集模块，2、数据分析模块。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步描述。
[0037]实施例：
[0038]一种配电网线缆混合线路的故障区段判定方法，包括以下步骤：
[0039]步骤一，数据采集模块1采集配电网线缆混合线路两端的电压信号和电流信号，数据采集模块1将采集到的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网线缆混合线路的故障区段判定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，数据采集模块(1)采集配电网线缆混合线路两端的电压信号和电流信号，数据采集模块(1)将采集到的电压信号数据和电流信号数据传输至数据分析模块(2)；步骤二，数据分析模块(2)根据采集到的电压信号数据和电流信号数据获取工频电压和工频电流，再根据工频电压和工频电流获取正向电流行波差动量和反向电流行波差动量；步骤三，数据分析模块(2)根据正向电流行波差动量和反向电流行波差动量确地故障区段判定函数，数据分析模块(2)通过故障区段判定函数计算出故障区段判断值，数据分析模块(2)将故障区段判断值与预设阈值进行比较，数据分析模块(2)通过比较结果获取具体的故障区段。2.根据权利要求1所述的一种基于配电网线缆混合线路的故障区段判定方法，其特征在于，所述配电网线缆混合线路的首段为架空线线路，所述配电网线缆混合线路的中段为电缆线线路，所述配电网线缆混合线路的末段为架空线线路。3.根据权利要求1所述的一种配电网线缆混合线路的故障区段判定方法，其特征在于，步骤二中根据工频电压和工频电流获取的正向电流行波差动量的计算公式为：其中：D1为正向电流行波差动量；为流出首段架空线线路与中段电缆线路的连接点C的正向电流行波；为流出末段架空线线路与中段电缆线路的连接点T的正向电流行波；e为自然常数；γ
cable
为电缆线路的传输常数；L
CT
为电缆线路的长度。4.根据权利要求1所述的一种配电网线缆混合线路的故障区段判定方法，其特征在于，步骤二中根据工频电压和工频电流获取的反向电流行波差动量的计算公式为：其中：D2为反向电流行波差动量；为流出末段架空线线路与中段电缆线路的连接点T的反向电流行波；为流出首段架空线线路与中段电缆线路的连接点C的反向电流行波；e为自然常数；γ
cable
为电缆线路的传输常数；L
...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔建业，盛海华，钱建国，李振华，杜浩良，徐峰，郑燃，李跃辉，吴佳毅，潘武略，朱英伟，黄健，蒋红亮，林军，刘乃杰，吴雪峰，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司金华供电公司，
类型：发明
国别省市：