专利名称：事故点标定方法以及系统的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及输电系统的事故点标定方法以及系统。
背景技术：
一般地，事故点标定利用了从标定对象区间的两端看到的事故点电压相等这一条件，通过根据流过输电线的电流和电压求取阻杭，从而对标定对象区间的从端部到事故点的距离进行确定。输电系统的事故点标定精度会对恢复时间给予较大的影响。因此，在输电系统的事故点标定技术中，始终谋求着标定精度的提高。在此，參照图8，对以往的事故点标定方法具体地进行说明。在图8中，(a)是作为标定对象的输电线的电路图，(b)是输电线长度方向的电压分布图。如图8 (a)所示那样，在具有A端子以及B端子的输电线I中，设定有具有每单位长度的输电线线路常数Z (向量)的线路长y。将A端子中的事故中的电压设为Va，将电流设为Ia，将B端子中的事故中的电压设为Vb，将电流设为Ib。如图8 (b)所示那样，设从A端子到事故点2 (F点)的标定距离为X，从A端子以及B端子分别看事故点2 (F点)时的电压Vf (向量)相等。因此，下述的式(I)成立。[公式I]
· * · · · *Fil — X · Z' IA = Vf = Vb- (y — x}' Z' IP …(1)在上述的式(I)中,左边表示从A端子看事故点2 (F点)时的电压,右边表示从B端子看事故点2 (F点)时的电压。因此，标定距离X能利用下述式(2)来计算。[公式2]
Fl-K +V-Z-/,t 、X =......: " .^；-—■■■ { 2 )上述式(2)是对于线路长y两端的A端子以及B端子中的电压、电流的向量成立的式子。因此，为了使式(2)成立，需要取得在A端子以及B端子分别获取的电流、电压的同歩。在现有技术中，提出了使用取样同步信号、GPS信号来取得A端子以及B端子中的电流、电压的同步的方法。然而，在计算标定距离X时，不能否定会因事故的状况而产生标定误差。因此，关于标定误差，假定其范围这在标定事故点上是很有效的。因此，已知有求取假定误差的技术。但是，假定误差的大小不是与标定距离单纯地成正比，也能有因事故的状态而使两者完全不成比例的情況。为了应对这样的问题，而提出了导出概率上来看误差最少的假定误差值的方法。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利第2818248号公报
专利文献2 :日本专利第3356484号公报非专利文献非专利文献I :法贵、木谷共著“输电线的故障点标定器”昭和32年0ΗΜ(オーム)社，P45
发明内容
然而，在以往的事故点标定技术中被指出了如下这样的问题。即，在线路长度涉及数十km的长距离输电线、电缆输电线等输电线中，静电电容大，与此相伴地充电电流会变大。在这些的输电线中，在成为标定对象的线路的两端提取的事故时的电量数据会受到充电电流的影响，因此标定误差易变大。若标定误差增大，则假定的误差的范围也变大。换句话说，假定误差即使不与标定距离成正比，也与标定误差成正比。因此，在易受静电电容、充电电流的影响的输电系统中，特别谋求不依赖于假定误差的计算而实现标定误差其本身的縮小化。而且，近年来，有期望使用所谓的插入类处理器等简易的计算处理单元来实现事故点标定系统的情況。因此，倾向于谋求降低事故点标定的计算处理的难易度。
图I是第一实施方式的方框构成图。图2是第一实施方式中的输入处理装置的流程图。图3是第一实施方式中的标定处理装置的流程图。图4是说明第一实施方式的作用效果的图。图5是第二实施方式中的标定处理装置的流程图。图6是第二实施方式的变形例中的输入处理装置的流程图。图7是第二实施方式的变形例中的标定处理装置的流程图。图8表示以往的事故点标定方法，Ca)是输电线的电路图，(b)是输电线长度方向的电压分布图。
具体实施例方式根据ー个实施方式，示出了ー种使用成为标定对象的输电线的各端子的电压、电流以及输电线线路常数来对事故点进行标定的事故点标定方法。在该方法中，根据使用了双曲线函数的分布常数电路方程式的基本式，求取利用使用了双曲线函数的近似式的2次近似进行简化后的式子、或通过利用双曲线函数的两边的除法运算进行简化后的式子。使用该简化后的式子，计算出输电线的从规定的一端到事故点的标定距离。(I)第一实施方式以下，參照图I 图4，对第一实施方式进行说明。图I是根据第一实施方式的事故点标定系统的方框构成图，图2以及图3分别是表示构成事故点标定系统的输入处理装置以及标定处理装置的处理功能的流程图，图4是说明第一实施方式的作用效果的图。另夕卜，第一实施方式中的输电线事故时的示意图以及A端子、B端子以及事故点2的电压分布图与图8所示的以往例的这些内容相同。
(构成)在说明第一实施方式的事故点标定方法的特征之前，首先參照图I对事故点标定系统的概要进行说明。在图I中，附图标记I是在两端部具有A端子、B端子的标定对象的2端子输电线。在A端子侧设置有变流器CTlOA以及电压变量器VT10A，在B端子侧设置有变流器CTlOB以及电压变量器(变压器)VT10B。第一实施方式的事故点标定系统包括分别设置于A端子、B端子的输入处理装置10A、10B、以及经由传输介质NET连接到输入处理装置10AU0B的标定处理装置20。这些输入处理装置10AU0B以及标定处理装置20例如由微处理器等的数字计算机构成。在输入处理装置10A、10B中分别设置有数据输入单元11A、11B、数据存储单元12A、12B、以及数据传输単元13A、13B。其中，数据输入単元IlA从变流器CT10A、电压变量器VTlOA获取A端子中的电流、电压，将这些电量数据转换为数字数据。此外，数据输入単元 IlB从变流器CT10B、VTlOB获取B端子中的电流、电压，将这些电量数据转换为数字数据。数据存储単元12A、12B是基于数据存储时间等的设定值将事故产生时的电量数据存储在存储器中的部分。数据传输単元13A、13B是将存储于存储器中的电量数据传输到传输介质NET的部分。在标定处理装置20中设置有数据取得単元21、标定运算单元22以及标定结果输出単元23。其中，数据取得単元21是取得从输入处理装置10AU0B的数据传输単元13A、13B传输的数据的部分。标定结果输出単元23是输出标定运算单元22所计算出的标定运算结果的部分。标定运算单元22是本实施方式的特征性的部分，将输电线I的输电线线路常数Z(向量)等作为设定值，基于该设定值以及由数据取得単元21取得的电流、电压数据，按如下进行事故点的标定运算。即，在标定运算单元22中，使用分布常数电路方程式的近似式，求取从输电线I的规定的一端到事故点的标定距离。然后，将所求取的标定距离作为初始标定结果，对该初始标定结果进行回归收敛计算，由此，计算出最終标定結果。关于分布常数电路方程式、近似式的具体公式，在下面的标定方法中进行描述。(标定方法)接着，对第一实施方式的事故点标定方法进行说明。首先，在作为标定对象的输电线I的A端子中，电压变量器VTlOA以及变流器CTlOA分别提取事故中的电压Va以及电流IA。此外，在输电线I的B端子中，电压变量器VTlOB以及变流器CTlOB分别提取事故中的电压Vb以及电流IB。输入处理装置IOA的数据输入単元IlA输入电压变量器VTlOA以及变流器CTlOA提取的电压Va、电流Ia，输入处理装置IOB的数据输入単元IlB输入电压变量器VTlOB以及变流器CTlOB提取的电压VB、电流IB。以下，參照图2的流程图，对输入处理装置10A、10B的处理进行说明。此外，对于输入处理装置的说明，特别是在无需区别为A端子侧的输入处理装置或B端子侧的输入处理装置进行说明的情况下，省略脚标A、B进行说明。如图2所示那样，在步骤101中输入处理装置10的数据输入単元11输入从各端子侧获取的电压、电流数据。数据输入単元IlA以及11分别获取电压Va和电流Ia、电压Vb和电流Ib，并将其转换为数字数据。接下来，在步骤102中，基于事故检测灵敏度等的设定值来确认有无事故产生。在此，在判定为无事故产生的情况下(步骤102的“否”)，返回到步骤101。另ー方面，在判定为有事故产生的情况下(步骤102的“是”)，转移至下ー步骤103，对电压、电流数据进行存储。这些步骤102以及103利用图I的数据存储单元12来应对。即，在数据存储単元12中关于事故产生时的数据电压、电流数据\、IA、VB、IB，基于数据存储时间等的设定值，数据存储単元12在存储器中进行存储。在下ー步骤104中，数据传输単元13将事故产生时的数字电压、电流数据\、IA、VB、Ib传输到标定处理装置20。接着，使用图3的流程图，对标定处理装置20的处理功能进行说明。即，在步骤201中标定处理装置20的数据取得単元21取得从输入处理装置10AU0B传输来的数据。然后，在步骤202中判定为有事故产生的情况下(步骤202的“是”)，在步骤203中对事故相进行分选。进而，在步骤204中使用事故相电压、各相电流数据以及输电线I的线 路长y、每单位长的输电线线路常数Z等的设定值，进行标定运算。此外，在步骤202中判定为无事故产生的情况下(步骤202的“否”)，返回到步骤201。这些步骤202、203以及204是与图I的标定运算单元22对应的处理步骤。在A端子侧取得的电压、电流VA、Ia的分布常数电路的关系式成为使用了双曲线函数的下面的式(3)，在B端子侧取得的电压、电流VB、Ib的分布常数电路的关系式成为使用了双曲线函数的下面的式(4)。[公式3]
[r I「coshGW -Z-Sinh(Ix)Irr -I丄^cosh(Ix) [^J…(3)[公式4]
cosh{A(v-x)} -Z-SinhJA(V--V)J’~ I ' 15 / VI"/…(4)
μ け—1)1 -coshJA(v-.v){ \J H在此，分布常数电路的传输常数入、特性阻抗Z由下面的式(5)表示。[公式5]
,.............................................................................................................. I R + / to L. _ .I = J( / -f j to L)((j 4- / ιο ') * Z=-:--…(5)
I G + / Co C 利用上述的式(3) (5)，能得到下面这样的分布常数电路方程式的基本式(6)。[公式6]cosh (入 X) · Va-Z · sinh (入 x) · Ia= {cosh (入 y) cosh (入 X)-sinh (入 y) sinh (入 X) } · Vb-Z · {sinh(入 y)cosh い Xノ -cosh { λ y) sinh (入 x)} · Ib
…(6)求取该分布常数电路方程式的基本式(6)的直接解的计算的难易度高，不实用。因此，在本实施方式中，首先，使用下述的式(7)、式(8)所示的双曲线函数的近似式，将该基本式(6)近似(2次近似)到二次项。此时，利用下述的式(9)、式(6)变为式(10)。[公式7]
权利要求
1.一种事故点标定方法，使用成为标定对象的输电线的各端子的电压、电流以及输电线线路常数，对事故点进行标定，其特征在于， 根据使用了双曲线函数的分布常数电路方程式的基本式，求取通过使用了双曲线函数的近似式的2次近似进行简化后的式子、或通过利用双曲线函数的两边的除法运算进行简化后的式子， 使用上述简化后的式子，计算出从上述输电线的规定的一端到事故点的标定距离。
2.根据权利要求I所述的事故点标定方法，其特征在于， 根据使用了双曲线函数的上述分布常数电路方程式的基本式，求取通过使用了双曲线函数的近似式的2次近似进行简化后的分布常数电路方程式的近似式， 使用上述分布常数电路方程式的近似式，求取从上述输电线的规定的一端到事故点的标定距离， 通过将上述标定距离作为初始标定结果并对该初始标定结果进行上述分布常数电路方程式的近似式的回归收敛计算，从而计算出最终标定结果。
3.根据权利要求2所述的事故点标定方法，其特征在于，对上述输电线的各端子的电压、电流，使用模式转换后的值。
4.根据权利要求I所述的事故点标定方法，其特征在于， 根据使用了双曲线函数的上述分布常数电路方程式的基本式，求取通过利用双曲线函数的两边的除法运算进行简化后的分布常数电路方程式的简略式， 使用上述分布常数电路方程式的简略式，利用直接的数值计算来计算出从上述输电线的规定的一端到事故点的标定距离。
5.一种事故点标定系统，使用成为标定对象的输电线的各端子的电压、电流以及输电线线路常数，对事故点进行标定，其特征在于， 对上述各端子设置输入处理装置，将标定处理装置经由传输介质连接到上述输入处理装置， 在上述输入处理装置中设有 数据输入单元，从各端子侧获取电压以及电流，进行数字转换； 数据存储单元，基于包含了数据存储时间的设定值，将事故产生时的电压数据以及电流数据存储到存储器中；以及 数据传输单元，对所存储的数据进行传输， 在上述标定处理装置中设有 数据取得单元，取得从上述输入处理部传输来的数据； 标定运算单元，使用包含了上述输电线线路常数的设定值以及由上述数据取得单元取得的电流数据和电压数据，根据使用了双曲线函数的分布常数电路方程式的基本式，求取通过使用了双曲线函数的近似式的2次近似进行简化后的式子、或通过利用双曲线函数的两边的除法运算进行简化后的式子，使用上述简化后的式子，计算出从上述输电线的规定的一端到事故点的标定距离；以及 标定结果输出单元，输出上述标定运算单元的标定结果。
全文摘要
根据一个实施方式，示出了一种使用成为标定对象的输电线的各端子的电压、电流以及输电线线路常数，对事故点进行标定的事故点标定方法。在该方法中，根据使用了双曲线函数的分布常数电路方程式的基本式，求取通过使用了双曲线函数的近似式的2次近似进行简化后的式子、或通过利用双曲线函数的两边的除法运算进行简化后的式子。使用该简化后的式子，计算出从上述输电线的规定的一端到事故点的标定距离。
文档编号G01R31/08GK102687031SQ201080044788
公开日2012年9月19日 申请日期2010年7月30日 优先权日2009年8月5日
发明者庄野贵也, 高荷英之 申请人:株式会社东芝