【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于线路避雷器监测，具体涉及基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法和系统。
技术介绍
1、随着经济迅速发展和输电网络不断扩大，电力系统对安全性和可靠性的要求日益提高，而输电线路遭受雷击引起的事故也逐年增加，线路故障率的持续攀升与用户对电力系统安全可靠的高度期待之间的矛盾日趋尖锐。氧化锌线路避雷器因其快速动作、强通流能力和体积小等优点，被广泛运用于电力系统中，以提高输电线路的防雷防护能力。然而，由于避雷器常见的劣化、老化和故障等问题，如果不能及时更换失效设备，仍有可能发生雷击事故导致线路故障。此外，与变电站避雷器不同，线路避雷器难以实施带电检测或读取避雷器放电计数器，无法判断其运行状态，可能导致避雷器发生爆炸或发挥不了防护作用。
2、为有效监测氧化锌线路避雷器的性能，提前发现问题并防止避雷器发生故障，一种行之有效的方法是实时监测阀片泄漏电流中的非线性阻性电流成分，根据非线性阻性电流幅值和作用在避雷器上的电压判断其性能优劣。这项技术已经在变电站避雷器广泛应用，但对线路避雷器而言，目前尚未实现有效监测阻性电流的方法，需要深入研究和开发相关技术。应用这项技术可以提高线路避雷器的监测精度，及时发现故障并进行维修，减少因故障导致的停电时间和维修成本，从而提高电力系统的可靠性和安全性。
3、对线路避雷器来说，其监测难度比较大，主要是因为其位置分散广布，许多线路避雷器难以实施带电和停电检测；同时线路避雷器也面临环境复杂和电气参数难以测量等挑战。因此，目前仍未实现有效监测阻性电流的方法，这也使线路避雷器的运行
4、在架空输电线路上，由于没有电压互感器测量，难以准确测量线路避雷器的电压相角，进而无法测量线路避雷器的阻性电流，有专家建议采用远程获取方式来解决。然而，这种远程测量需解决两个主要技术难题：一条输电线路的不同位置电压相角是不同的，这是由于线路分布参数的影响，与输送功率等因素有关，并非恒定值。因此，不能简单地采用线路某一点的电压相角作为计算避雷器阻性电流相角的基准。
技术实现思路
1、本专利技术提供了基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法和系统，准确测量线路各监测点的电压相角，进而计算线路避雷器阻性电流。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，包括以下步骤：
4、步骤1、建立线路避雷器电压计算模型；
5、步骤2、采集监测数据；
6、步骤3、根据线路避雷器电压计算模型和采集的监测数据，计算避雷器电压；
7、步骤4、根据避雷器电压计算避雷器阻性电流。
8、进一步的，步骤1中，建立的线路避雷器电压计算模型为：
9、
10、其中，为与线路首端距离为x的线路避雷器电压、为与线路首端距离为x的线路避雷器电流，分别为输电线路首端的电压和电流，分别为输电线路末端的电压和电流，l为线路总长度；zc为线路的波阻抗。
11、进一步的，当已知输电线路首端和末端电压时，步骤3包括以下步骤：
12、步骤3.1、根据下式求出输电线路首端电流：
13、
14、其中，分别为线路首端的电压和电流，分别为线路末端的电压和电流，l为线路总长度；zc为线路的波阻抗；
15、步骤3.2、根据下式计算与线路首端距离为x的线路避雷器电压
16、
17、进一步的，当已知首端电压和末端负荷时，步骤3包括以下步骤：
18、步骤3.1、根据末端负荷和首端电压求解末端电压；
19、a)设末端电压的初始值为首端电压u1，利用该初始值和末端负荷s2计算得到首端负荷s‘1；
20、b)利用首端负荷s‘1和首端电压u1计算出末端电压u’2；
21、c)利用计算得到的末端电压u’2和末端负荷s2继续推算得到首端负荷s‘1；
22、d)利用计算得到的首端负荷s‘1和首端电压u1更新末端电压u’2；
23、f)循环迭代，直到推算出来的首端电压u‘1和已知的首端电压u1误差满足要求，此时的末端电压u’2为计算得到的末端电压u2；
24、步骤3.2、根据输电线路首端和计算得到的末端电压u2，计算避雷器电压。
25、进一步的，当已知末端电压和末端负荷时，步骤3包括以下步骤：
26、步骤3.1、根据输电线路末端电压和末端负荷，得出其末端电流；
27、步骤3.2、将末端电流代入下式计算出与线路首端距离为x的线路避雷器电压
28、
29、其中，分别为线路首端的电压和电流，分别为线路末端的电压和电流，l为线路总长度；zc为线路的波阻抗。
30、进一步的，步骤2中，监测数据为线路首端电压和线路末端电压。
31、进一步的，步骤4完成后，判断避雷器阻性电流是否超过阈值，若超过阈值进行故障预警。
32、一种基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试系统，包括：
33、采集模块，用于采集监测数据；
34、避雷器电压计算模块，用于根据线路避雷器电压计算模型和采集的监测数据，计算避雷器电压；
35、避雷器阻性电流计算模块，用于根据避雷器电压计算避雷器阻性电流。
36、一种计算机设备，包括电连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的避雷器阻性电流测试方法的步骤。
37、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的避雷器阻性电流测试方法的步骤。
38、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
39、1)增强了对架空输电线路的监测能力：本专利技术提供的电压相角计算方法可以精确计算线路各监测点的电压相角，其中包括避雷器的电压相角，并根据避雷器的电压相角计算避雷器阻性电流，实现线路运行状态的全面监测，提高电网运行的安全性与稳定性。
40、2)提高了线路避雷器阻性监测的可靠性：通过远程获取实时数据，可以及时监测避雷器阻性变化及预警可能存在的问题，实现全天候监测。推动新技术在输电线路的监测与管理中的应用，从而实现线路避雷器运行状态的实时监测与故障预防。实现线路避雷器性能的准确评估并提高电力系统防雷防护能力。
41、3)降低了线路避雷器阻性监测成本：通过远程自动监测减少了人工现场检测频率，节约了人力成本，提高了监测效率。
42、4)有良好的推广应用前景:该技术可广泛应用于架空输电线路避雷器的状态监测，有助于降低线路故障率，提高供电可靠性，实现智慧电网建设。
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1.基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，所述步骤1中，建立的线路避雷器电压计算模型为：
3.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，当已知输电线路首端和末端电压时，步骤3包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，当已知首端电压和末端负荷时，步骤3包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，当已知末端电压和末端负荷时，步骤3包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，所述步骤2中，监测数据为线路首端电压和线路末端电压。
7.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，所述步骤4完成后，判断避雷器阻性电流是否超过阈值，若超过阈值进行故障预警。
8.一种基于线路多节点
9.一种计算机设备，其特征在于，包括电连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1-7中任意一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，所述步骤1中，建立的线路避雷器电压计算模型为：
3.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，当已知输电线路首端和末端电压时，步骤3包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，当已知首端电压和末端负荷时，步骤3包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷器阻性电流测试方法，其特征在于，当已知末端电压和末端负荷时，步骤3包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的基于线路多节点参数的避雷...
【专利技术属性】
技术研发人员：申巍，王森，朱明曦，王勇，于义亮，闫可为，孔志战，胡攀峰，张鹏，李伟，李新民，
申请(专利权)人：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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