测量点S1处的终端A的波TWN具有根据方程T1' = XlAL而计算的到达时间T1'并且脉冲P1'具有负极性。然后，波TWN作为TWN'而反射回，并且 其传播至故障点S3。与TWN的传播互助，向前行进波TWM到达结点J，并且具有时间TJ，根据方 程TJ=(0化-XOAL而计算时间TJ。它具有正极性。然后，波T歷的第一部分通过点J而传输， 并且成为TWM' '，仍然具有正极性，并且在等于TC=邸L/VC的时间TC之后，行进至S2。波TWM的 第二部分从点J反射，并且成为TWM'，并且在等于TJ的时间之后，行进至故障位置S3,并且极 性从正变成负，因为，反射系数等于(ZC-化)/(ZL+ZC)且为负。在波T丽'到达S3时，然后，波 TWM'的一部分通过S3 '而传输，并且成为具有负极性的TW2，并且在等于T2 '=2*TJ的时间T2 ' 之后，行进至S1。波TWM'的第二部分从点S3'反射，并且成为波TWM'''，并且在时间TJ之后， 再次到达点J。波TWM' ' '再次从点J反射，并且成为TWM' ' ' '，并且在等于TJ的时间之后，行进 至故障位置S3。在波TWM' ' ' '到达S3时，然后，波TWM' ' ' '的一部分通过故障点S3而传输，并 且成为波TW3,在等于T3'=2*TJ的时间T3'，波TW3行进至S1。例如，在表1中针对k=297而描述 该情形，k=297与已知的故障位置Xl=29700m(表1)有关。由于第二波P2'在第一波P1'之后W 等于巧TJ=2*lys的延时行进，因而T2'的值等于化s。由于第S波P3'在第一波Pr之后W等 于4*TJ=4*lys的延时行进，因而T3'的值是化S。
[0020] 根据在图4中呈现的附图，电流信号的向后行进波TWN具有负极性。相反，向前行进 波具有正极性。在在S3'引发故障之后，波TWN和波两者都沿着线路沿不同的方向W 速度VC传播。波TWN在根据方程TJl=(Xl-CfflL)AC而计算的时间TJl之后到达J点，并且具有 负极性。然后，波TWN的第一部分作为波TWN'而反射回，其具有负极性，因为，反射系数等于 (ZkZC)/(ZL+ZC)，并且其传播至故障点S3,在时间TJl之后，再次到达故障点S3。波TWN的第 二部分通过点J而传输，并且成为波TWl，并且在线路OHL中W时间化I=OHLAL从点J行进至 终端A。在根据方程Tr=TJl+化1而计算的到达时间T1'，TW1作为脉冲P1'而到达点SI,具有 与波TWN相同的极性。与波TWN的传播互助，向前行进波TWM行进至终端B，W等于TCl=((fflL+ CBkXlVVC的到达时间TQ到达点S2,并且具有正极性。然后，波T丽从点S2反射，并且成为 波TWM '，波TWM '具有正极性，并且行进至S3，其在时间TCl之后，到达S3。接下来，波TWM '的一 部分通过S3而传输，并且成为TWM''，并且在等于TJl的时间之后，从点S3行进至点J。在波 TWM''到达点J时，然后，波TWM''的一部分通过点J而传输，并且成为具有正极性P2'的波 TW2，其W时间TJ1从点J行进至S1，并且在时间T1'之后，在等于T2 ' =2*TC1的时间T2 '，到达 Slo
[0021] 在波TWl从点J行进至点Sl时，波TWN'的第二部分从点J反射，并且成为波TWN'，并 且在时间TJl之后，再次到达点S3。然后，波TWN'的一部分从点S3反射，并且成为TWN' '， TWN' '具有负极性，则寸间TJl行进至点J。在波TWN' '到达点J时，然后，波TWN' ' '的一部分通 过点J而传输，并且成为波TW3，波TW3仍然具有负极性，并且W时间化1从点J行进至终端A， 并且在时间T1'之后，在等于T3 ' =2*TJ1的时间T3 '，到达点Sl。例如，在表1中针对k=500而描 述该情形，k=500与已知的故障位置Xl=SOOOOm(表1))有关。由于第二波P2'在第一波之后W 等于2*TC1=2*66，6化S的时间延时到达点Sl，因而T2 '的值等于133，3化S。由于第S波P3 '在 第一波P1'之后W等于2*TJ1=2*133,3化S的时间延时行进，因而T3'的值是266,6化S。
[0022] 步骤 IB 在步骤IB中，首先，在点Sl使用传输线路1的HVDC电流信号来W已知的方式检测故障。 接下来，确定行进波脉冲P1、P2、P3的极性和运些脉冲到达点Sl(图6)的到达时间T1、T2、T3。 脉冲P1、P2、P3与线路1上的未知的点，例如点S3的故障有关。在脉冲Pl的所测量到的幅值的 值比阔值化更大时，寄存脉冲Pl的初始到达时间Tl,阔值化取决于线路的全长，并且由用户 赋予。Tl是接下来的脉冲P2、P3的起始点。然后，寄存接下来的脉冲P2、P3,并且在检测模块3 中计算并存储运些脉冲的第二到达时间T2和第=到达时间T3。基于上文中所呈现的数据， 创建针对未知的距离X的T2、T3的时间方案（图6)。从时间方案显而易见，Pl和P3具有负极 性，并且P2具有正极性。
[0023] 步骤 2 在此步骤中，将在步骤IB中针对距离X上的未知的故障点而创建的时间方案与收集于 表1中的所有的理论时间方案比较。启动使实际时间方案与理论时间方案匹配的过程。在第 一步骤中，由于第一脉冲Pl始终具有负极性，因而检查第二脉冲P2和第=脉冲P3的极性。如 果未知的X的时间方案的P2和P3的极性与来自在步骤IA中创建的数据库的时间方案的P2' 和P3'的极性匹配（图5和图6)，则从表1取得运种情况下的到达时间T2'、T3'，W便与来自在 步骤IB中创建的未知的故障位置的时间方案的脉冲P2和P3的实际到达时间T2、T3-起计 算。在表1中，对于k等于500,出现上述的情况，运意味着位于邸L区段中的故障。
[0024] 接下来，根据如下的公式而计算时间差AT2k=T2-T2'和AT3k=T3-T3'（图7): AT2k=T：?-T2' (1) 和 AT3k=T3-T3' (2) 并且，接下来，根据如下的公式，针对第二行进波脉冲和第=行进波脉冲而计算时间差 A T2和A T3的绝对值的和I：化）： I：化)=| AT2k| + I AT3k| (3) 此后，将和I：化)的结果存储于模块7中，并且再次针对来自表1的接下来的k而启动比 较的过程，并且计算直到k等于n-1为止。对于与未知的Xl的时间方案匹配的来自数据库的 所有的时间方案，计算并存储和2 (k)。然后，W已知的方式选择所存储的和2(k)的最小 值。然后，指示具有2化)的最小值的唯一的相关数k。
[002引步骤3 在步骤4中，利用在步骤IA中创建并在步骤2中针对所指示的k而选择的一个时间方案 而确定已知的故障定位距离XI。在步骤2中指示的k与存储于表1中的Xl的相关值有关。
[0026]步骤 4 根据和I：化)的最小值的最佳匹配时间方案而确定未知的故障定位距离X，并且未知的 距离X等于值Xl，该值指示未知的故障定位并触发警报。
【主权项】
1. 一种传输线路中的尤其是混合线路中的使用从所述传输线路的一端取得的测量值 的故障定位的方法，其中，所述线路的一部分是架空线路，并且一部分是线缆线路或架空线 路和线缆线路的组合，其中，在检测到故障之后，在计算机装置中，确定行进波脉冲从故障 点传播至测量点的到达时间，该方法包括如下的步骤： -创建参考数据库，该参考数据库包括在由用户针对已知的线路参数而建立的理论距 离(XI)的理论故障点（S3'）生成的至少第一、第二和第三理论行进波脉冲ΡΓ、Ρ2'、P3'的理 论时间方案，并且在所述测量点（S1)计算这些脉冲的到达时间ΤΓ、T2 '、T3 '， -通过在所述故障线路的一端测量行进波脉冲？1、？2、？3，从而检测来自针对未知的距 离(X)的所述线路的未知的实际点（S3)的行进波脉冲的存在，并且在计算机装置中，针对故 障线路的未知的距离(X)而计算行进波脉冲P1、P2、P3的第一到达时间T1、第二到达时间T2 和第三到达时间T3,在所述第一脉冲P1的幅值具有比由所述用户赋予的阈值(Th)更大的值 时，则T1等于0,并且利用在点S1测量到的脉冲P1、P2、P3的T1、T2、T3而创建实际时间方案， -将未知的故障点的脉冲PI、Ρ2、Ρ3的实际时间方案与已知的理论故障点的脉冲Ρ1'、 Ρ2'、Ρ3'的所有的理论时间方案进行比较，并且通过极性检查而将未知的点的实际时间方 案与所有的理论时间方案匹配， -通过选择与未知的距离(X)的所述实际时间方案最佳地匹配的已知的距离的理论时 间方案而指示所述已知的距离(XI)， -将所述未知的距离(X)指示为等于所述已知的距离(XI)的值，该值确定故障点的位 置。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在理论故障点生成的第一、第二和第三理论 故障脉冲Ρ1'、Ρ2'、Ρ3'的理论时间方案基于这些脉冲的比利点阵图，并且取得针对由用户 赋予的理论已知的距离(XI)而计算的理论到达时间Τ1'、Τ2'、Τ3'，以便创建理论时间方案。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，将未知的故障点的实际时间方案与理论时间 方案匹配的过程基于计算第二脉冲Ρ2和Ρ2'的行进波的所述实际到达时间Τ2与理论到达时 间Τ2'之间的差（ΔΤ2?和第三脉冲Ρ3和Ρ3'的行进波的所述实际到达时间Τ3与理论到达时 间Τ3'之间的差（ΔΤ30。4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，计算时间差（Δ Τ2)与（Δ Τ3 )的绝对值的和 (Σ(1〇)，其中，（k)是所述参考数据库中的序号。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，通过选择绝对时间差的和（Σ (k))的最小值 而确定所述未知的距离(X)。6. 如先前的权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述确定所述未知的距 离(X)之后，针对故障点而触发警报。
【专利摘要】本发明涉及HVDC（高压直流）传输线路中的故障定位的方法，尤其是混合线路中的故障定位的方法，其中，线路的一部分是架空线路，一部分是线缆线路。故障定位基于由传输线路中的故障所感应的估计到达时间，行进波沿着线路从故障点传播至位于传输线路的一端的测量点。
【IPC分类】G01R31/08, G01R31/11
【公开号】CN105705956
【申请号】CN201480062367
【发明人】A.布雷克, T.斯科斯基, J.雷兹梅
【申请人】Abb 技术有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年10月7日
【公告号】EP2873982A1, EP2873982B1, WO2015070942A1