一种基于多源数据集合论的高压输电线路故障定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统高压输电领域，特别是涉及一种基于多源数据集合论的高压 输电线路故障定位方法。
【背景技术】
[0002] 我国经济不断发展，对电力供应的要求也越来越高，因此电力工业也相应社会要 求不断向前发展。为了保证沿海电力负荷密集地区有充足的电能供应，当今南方电网已经 形成"七条直流、八条交流"15条500千伏及以上的西电东送大通道，线路长度都在1000公 里以上，由于线路较长，因此线路走廊上发生故障概率较大。这些绵长的输电线路肩负着连 接西部资源丰富地区与东部电力负荷中心的重任，电压等级较高，输电容量大，在电力系统 中占据着极其重要的位置，对线路故障点进行快速定位十分必要。
[0003] 当前通用的线路故障位置识别方法是依赖架空线上的行波测距，其数据来源单 一，并且行波在线路上会经过多次的折射与反射，使行波波形在经过多次衰减与重叠后变 得相对复杂，导致测距装置后台会计算出多个可能的故障位置，导致测距失败；有时候同一 线路安装了不同厂家开发的故障测距装置，会给出的不同的故障位置，导致无法确定真正 的故障位置；某些线路段甚至根本没有安装故障测距装置；这些因素对线路运行单位迅速 判断故障位置、组织线路检修人员快速处理线路故障造成了较大的障碍。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提出一种基于多源数据集合论的高压输电线路故障定位方法， 以快速综合多方面的信息，快速判断线路真正的故障位置。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
[0006] -种基于多源数据集合论的高压输电线路故障定位方法，包括：
[0007] 步骤A、在故障触发线路跳闸后，用行波测距获得所有的疑似故障点或者整段跳闸 线路位置；
[0008] 步骤B、判断所述线路跳闸是否属于联调，若否，则进行以下步骤；
[0009] 步骤C、查询在所述的各个疑似故障点或者整段跳闸线路位置附近发生的相关外 部灾害，并求取在所述的外部灾害影响下，线路可能发生故障的位置；
[0010] 步骤D、查询线路的各个缺陷，并求取在线路自身缺陷的影响下，线路可能发生故 障的位置；
[0011] 步骤E、综合所述的外部灾害和线路自身缺陷可能引起的线路故障位置，给出最可 能的故障位置。
[0012] 利用上述技术方案，当线路故障发生时，可以迅速综合线路缺陷、气象和地质等信 息，快速判断真正的故障位置，为故障抢修节省了许多时间，减少了对于人力物力的过多消 耗，为迅速解除故障，减少故障停电时间提供了极大的帮助。
[0013] 所述步骤C包括：
[0014] 分别将各个疑似故障点或整段跳闸线路位置的位置转换为经炜度坐标；
[0015] 查询与线路相关的气相及地质监测系统，分别找出在线路跳闸时所述的各个经炜 度坐标处发生的可能危害线路安全的外部灾害；
[0016] 依次划定各个疑似故障点或整段跳闸线路位置的线路边界，及相应的外部灾害的 影响范围，并计算所述线路边界和影响范围的重叠面积；
[0017] 以所述重叠面积与疑似故障点或整段跳闸线路位置的线路边界的面积比为线路 跳闸对外部灾害的隶属度，各个疑似故障点或整段跳闸线路位置对外部灾害的隶属度的集 合构成外部隶属函数；
[0018] 将所述外部隶属函数与线路运行历史记录的各个疑似故障点或整段跳闸线路位 置出现各个外部灾害的概率相结合，得出外部灾害可能引起的线路故障位置。
[0019] 其中，所述的将疑似故障点或整段跳闸线路位置的位置转换为经炜度坐标的步骤 包括：
[0020] 获取与所述疑似故障点或整段跳闸线路位置最近的两个杆塔的经炜度，记为杆塔 B(Xl，yi)和杆塔C(x2,y2)，以及所述疑似故障点或整段跳闸线路位置到杆塔B的距离1、杆 塔B与杆塔C之间的距离L;
[0021] 将所述疑似故障点或整段跳闸线路位置和两个杆塔所处的地面近似为平面，联立
[0022] 解所述方程组，求出疑似故障点或整段跳闸线路位置的经炜度坐标（x，y)。
[0023] 所述步骤D包括：
[0024] 查询出线路的各个缺陷，并构建为缺陷隶属函数；
[0025] 将所述的缺陷隶属函数与线路所在地区对应缺陷引起故障的概率相结合，得出线 路在自身缺陷影响下可能出现故障的位置。
[0026] 所述的外部灾害包括山火、落雷、台风和线路覆冰。
[0027] 本发明的优点是：
[0028] 1、当线路发生故障、保护跳闸后，即向相对应的断路器发送跳闸信号，不会因为使 用新方法而产生延时，而断路器接到跳闸命令后，在执行跳闸逻辑，保证故障快速、可靠地 切除的同时，向线路故障位置识别系统发送故障位置信息；
[0029] 2、综合查询线路缺陷数据库、气象和地质系统，通过综合比对，得出的故障位置比 较准确；
[0030] 3、在确定故障位置时，缺陷信息、气象信息等的查询及运算都可以利用计算机系 统处理，能大量减少了人工查阅检验的时间，从而大大减少了故障的处理时间；
[0031] 4、考虑了造成线路故障的一般原因，包括线路本身缺陷及如山火、落雷、台风、覆 冰等自然灾害以及泥石流等地质灾害，能分析绝大部分的线路故障，弥补了现在人工分析 故障位置所需时间长的问题。
【附图说明】
[0032] 图1是本发明的流程图；
[0033] 图2是本发明中求取经炜度的示例图；
[0034] 图3是本发明中线路故障位置识别的示例图之一；
[0035] 图4是本发明中线路故障位置识别的示例图之二。
【具体实施方式】
[0036] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0037] 实施例
[0038] 如图1至4所示，一种基于多源数据集合论的高压输电线路故障定位方法，包括：
[0039] 步骤A、在故障触发线路跳闸后，用行波测距获得所有的疑似故障点或者整段跳闸 线路位置；
[0040] 步骤B、判断所述线路跳闸是否属于联调，若否，则进行以下步骤；
[0041] 步骤C、查询在所述的各个疑似故障点或者整段跳闸线路位置附近发生的相关外 部灾害，并求取在所述的外部灾害影响下，线路可能发生故障的位置；
[0042] 步骤D、查询线路的各个缺陷，并求取在线路自身缺陷的影响下，线路可能发生故 障的位置；
[0043] 步骤E、综合所述的外部灾害和线路自身缺陷可能引起的线路故障位置，给出最可 能的故障位置。
[0044] 利用上述技术方案，当线路故障发生时，可以迅速综合线路缺陷、气象和地质等信 息，快速判断真正的故障位置，为故障抢修节省了许多时间，减少了对于人力物力的过多消 耗，为迅速解除故障，减少故障停电时间提供了极大的帮助。
[0045] 下面对本发明进行具体的说明。
[0046] -般情况下，在线路上会设有断路器、故障测距装置及线路故障位置识别系统，以 及与线路相关的气象系统及其它相关系统，以提供线路实时监控数据。
[0047] 在断路器接到保护跳闸信号后执行保护跳闸逻辑，同时，如果该段线路配置有故 障测距装置，则无论测距是否成功，都发送所有可能的故障位置信息（即疑似故障点）至线 路故障位置识别系统；若没有配置故障测距装置，则发送整段跳闸线路的位置信息到线路 故障位置识别系统。
[0048] 接着，线路故障定位系统首先检查该次跳闸是否属于联跳，若是，则提示为"联 跳"，若否，则继续以下步骤；
[0049] 其中，步骤C的具体操作为：收到线路保护发送过来的各个疑似故障点或者整段 跳闸线路位置信息后，需要将其转换为经炜度信息才能用以与其它系统对比。其具体转换 的方法如图2所示：A、B、C、D分别为该线路所经过的四个杆塔，X为保护发送的线路故障 位置信息。由于电网中各个杆塔的经炜度信息都是已知的，根据距离保护所给出的距离可 得出该位置与最近的两个杆塔之间的距离，虽然经炜度属于球坐标系统，但因为杆塔之间 的距离不算远，可近似认为地面为平面