本发明专利技术提供了传输线路中故障识别的方法和装置。该方法可以包括：当传输线路发生故障时，在该传输线路的端点进行测量以获得测量信号g(t)；将该测量信号g(t)与预先设定的标准信号f(t)进行比较，其中该预先设定的标准信号f(t)具有拍频特性；根据比较结果，如果该测量信号g(t)与该预先设定的标准信号f(t)匹配，则该故障被识别为瞬时故障；或者根据比较结果，如果该测量信号g(t)与该预先设定的标准信号f(t)不匹配，则该故障被识别为永久故障。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力传输领域，尤其涉及当传输线路发生故障时，识别该传输线路中 故障的方法。
技术介绍
对于传输线路来说，通常存在两种类型的故障，即永久故障和瞬时故障。对于高压 /特高压系统来说，超过90%的故障是单相故障，而且单相故障中的80%是瞬时故障。自动 重合间(auto-reclosing)是提高电力系统稳定性和连续性的有效方式。然而，如果具有永 久故障的传输线路被自动重合闸，可能会存在两种风险，第一种风险是主要设备可能被损 坏，第二种风险是系统稳定性可能受到威胁。因此，区别传输线路中的瞬时故障和永久故障 是非常重要的。对于不具有并联电抗器(shunt reactor)的传输线路来说，通常采用电压耦合方 法。该方法是基于对断开相导体(opened phase conductor)电压的测量。对于瞬时性单 相故障(single-phase fault)，当传输线路的故障相被隔离时，该隔离相导体仍然具有对 地的电压，即电容耦合电压(capacitive coupling voltage)，以及来自于未断开的健全相 导体(unbroken healthy phase conductor)白勺电感感应电fli (inductivevoltage)。但是 对于永久故障来说，所测量的电压主要包括来自未断开的健全相导体的电感感应电压，而 耦合电压几乎为零。较长的特高压/超高压传输线路通常配备有并联电抗器，以补偿线路上的分布电 容。装配在星型连接电抗器(Y-connected reactors)的中间点(neutral point)和地之 间的小电抗器能够部分地补偿相间耦合电容(phase-phase coupling capacitance) 0因 此，在永久故障或者瞬时故障的情况下，工频电容耦合电压(power frequency capacitive couplingvoltage)可能都非常低。在这种情况下，基于电容耦合电压的方法将不能区分瞬 时故障和永久故障。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了传输线路中故障识别的方法，以便在传输线路发生单 相故障的情况下可靠区分瞬时故障(即瞬时故障)和永久故障，并且避免当故障是永久故 障时对电路断路器的重合闸。根据本专利技术的一个实施例，提供了在传输线路中故障识别的方法。该方法可以 包括如下步骤当传输线路发生故障时，在该传输线路的端点进行测量以获得测量信号 g(t)；将该测量信号g(t)与预先设定的标准信号f(t)进行比较，其中该预先设定的标准信 号f(t)具有拍频(beat frequency)特性；根据比较结果，如果该测量信号g(t)与该预先 设定的标准信号f(t)匹配，则该故障被识别为瞬时故障；或者根据比较结果，如果该测量 信号g(t)与该预先设定的标准信号f(t)不匹配，则该故障被识别为永久故障。根据本专利技术的另一个实施例，提供了在传输线路中故障识别的装置。该装置可以包括测量单元，用于当传输线路发生故障时，在该传输线路的端点进行测量以获得测量信 号g(t)；比较单元，用于将该测量信号g(t)与预先设定的标准信号f(t)进行比较，其中该 预先设定的标准信号f(t)具有拍频特性；识别单元，用于根据比较结果，如果该测量信号 g(t)与该预先设定的标准信号f(t)匹配，则该故障被识别为瞬时故障；或者根据比较结 果，如果该测量信号g(t)与该预先设定的标准信号f(t)不匹配，则该故障被识别为永久故 障。附图说明图1示出了在瞬时故障的情况下，在具有并联电抗器的传输线路的断开相导体的 一端所测量的电压的波形示意图；图2示出了根据本专利技术一个实施例，在传输线路中故障识别的方法的流程图；图3示出了根据本专利技术另一个实施例，在传输线路中故障识别的方法的流程图；图4示出了根据本专利技术的一个实施例，从如图1所示的波中选取的标准信号的波 形示意图；图5示出了根据本专利技术的一个实施例，标准信号的另一个示例的波形示意图；图6示出了在传输线路的一端具有并联电抗器的传输线路的结构示意图；图7和图8示出了在模拟环境(PSCAD，电力系统计算机辅助设计)中，基于图6所 示的结构的模拟结果示意图；图9示出了根据本专利技术一个实施例，基于随后描述的公式⑴所计算的系数K的 值；图10示出了在传输线路的两端均具有并联电抗器的传输线路的结构示意图；以 及图11示出了根据本专利技术一个实施例提供的故障识别装置的示意图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术示例性的实施例进行描述。为了清楚和简要起见，实际的 实施例并不局限于说明书中所描述的这些技术特征。然而，应该理解的是，在改进任何一个 所述实际实施例的过程中，多个具体实施例的决定必须是能够实现改进人员的特定目标， 例如，遵从系统相关和商业相关的限制，所述限制随着实施例的不同而变化。而且，应该理 解的是，前述改进的效果可以是非常复杂和耗时的，但是这对于知晓本专利技术益处的本领域 技术人员来说仍然是常规技术手段。对于具有并联电抗器的线路来说，当发生瞬时性的单相故障并且故障相电路断路 器被开闸时，该故障点将有一个被称为二次弧(secondary arc)的故障弧(fault arcing) 0 这个弧的变化是一个反复的过程，即起初，该弧会逐渐熄灭，然后该弧会被再次点燃，然后 这个弧会再次逐渐熄灭。这个过程会持续一段时间，并且在故障点的电压低于故障弧被再 次点燃的电压(reigniting voltage)时结束。当故障弧不能被再次点燃时，如果该故障是 瞬时性的，则存储在故障相导体如电容、电感中的能量将会被低频振荡分量(oscillating component)消耗掉。但是如果该故障是永久性的，该故障弧不具有再次点燃阶段，而且故障 相导体不能存储能量。因此，在永久故障的情况下，不会出现振荡波。由于低频振荡分量，在传输线路发生瞬时故障的情况下，在断路导体的一端所测 量的电压可以具有被称为拍频的特性。图1示出了在瞬时故障的情况下，在具有并联电抗 器的传输线路的断开相导体的一端所测量的电压的波形示意图。该拍频特性意味着该信号 是包括两个或多个频率的复合信号，而且其波形与图1所示的阶段“4”类似。在本专利技术的一个实施例中，具有拍频特性的标准信号波形被用于匹配和追踪在传 输线路一端所测量的测量信号，以便通过测量信号与该标准信号的比较来区分瞬时故障和 永久故障。图2示出了根据本专利技术一个实施例，在传输线路中故障识别的方法的流程图。如图2所示，在步骤201中，当传输线路中发生故障时，在该传输线路的一端测量 信号g(t)，例如电压或电流。在步骤203中，选取具有拍频特性的标准信号f(t)，并且将测 量信号g(t)与该标准信号f (t)进行比较。在步骤205中，根据前述比较结果，确定该故障究竟是瞬时故障还是永久故障。如 果比较结果表明该测量信号与标准信号匹配，则该故障被确定为瞬时故障；否则，是永久性 的故障。图3示出了根据本专利技术另一个实施例，在传输线路中故障识别的方法的流程图。 步骤301与前述实施例中所示的步骤201类似。在步骤303中，计算测量信号g(t)与标 准信号f(t)的相似度。例如，该相似度可以通过计算信号f(t)和测量信号g(t)的内积 (inner product)来获取，计算方式可本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．传输线路中故障识别的方法，其特征在于，所述方法包括：测量步骤（２０１，３０１）：当传输线路发生故障时，在该传输线路的端点进行测量以获得测量信号ｇ（ｔ）；比较步骤（２０３）：将所述测量信号ｇ（ｔ）与预先设定的标准信号ｆ（ｔ）进行比较，所述预先设定的标准信号ｆ（ｔ）具有拍频特性；以及识别步骤（２０５）：根据比较结果，如果该测量信号ｇ（ｔ）与该预先设定的标准信号ｆ（ｔ）匹配，则该故障被识别为瞬时故障；或者根据比较结果，如果该测量信号ｇ（ｔ）与该预先设定的标准信号ｆ（ｔ）不匹配，则该故障被识别为永久故障。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.传输线路中故障识别的方法，其特征在于，所述方法包括测量步骤(201，301)当传输线路发生故障时，在该传输线路的端点进行测量以获得 测量信号g(t)；比较步骤(203)将所述测量信号g(t)与预先设定的标准信号f(t)进行比较，所述预 先设定的标准信号f(t)具有拍频特性；以及识别步骤(205)根据比较结果，如果该测量信号g(t)与该预先设定的标准信号f(t) 匹配，则该故障被识别为瞬时故障；或者根据比较结果，如果该测量信号g(t)与该预先设 定的标准信号f(t)不匹配，则该故障被识别为永久故障。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较步骤和所述识别步骤包括 计算步骤(303)计算所述测量信号g(t)和所述预先设定的标准信号f(t)之间的相 似度K ；以 及 确定步骤(305)如果所述相似度K的值超过阈值，则确定所述故障是瞬时故障。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测量信号g(t)和所述预先设定的标 准信号f(t)之间的相似度K通过如下公式进行计算4.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述测量信号g(t)是在所述 传输线路端点所测量的电压信号或电流信号。5.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述预先设定的标准信号 f(t)具有拍频特性的前提下，所述预先设定的标准信号f(t)能够随机选取。6.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述故障是单相故障。7.根据前述权利要求2-6中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述确定步骤中，进 一步根据以相似度K的计算值表征的包络振幅特性来确定所述故障是瞬时故障或者永久 故障；如果所述包络振幅振幅表现出波动性，则确定所述故障是瞬时故障；否则所述故障 被确定为永久故障...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨赢，苏斌，景雷，刘前进，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH
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