初始行波 到达各个采集终端的故障传播时间，将最短的故障传播时间所对应的采集终端作为预估采 集终端Sp。
[0080] 步骤32,将预估采集终端Sp及其之前的采集终端作为第一集合，将预估采集终端 Sp之后的采集终端作为第二集合；
[0081] 例如，在本实用新型的技术方案中，假设预估采集终端为Sp，则可将3:至Sp这p个 采集终端作为第一集合，将sp+1至S"这n-p个采集终端作为第二集合。其中，n表示采集终 端的总数。
[0082] 步骤33,从第一集合和第二集合中分别任意选取一个采集终端，并根据所选取的 两个采集终端所采集的行波数据，计算故障位置与所示预估采集终端之间的预估距离；重 复上述操作，直至得到pX(n-p)个预估距离。
[0083] 例如，假设所选取的两个采集终端分别为$和Sp+k，1彡j彡p，1彡k彡n-p;其中， j、k分别表示第j、k个采集终端，n表示采集终端的总数。此时，即可根据SjPSp+k所采集 的行波数据，通过计算得到故障位置与所示预估采集终端之间的预估距离(冬，
[0084] 较佳的，在本实用新型的具体实施例中，可以通过如下的公式计算故障位置与所 示预估采集终端之间的预估距离心/、）：
[0085]
[0086] 其中，Sj为第j个米集终端，Sp+k为第（p+k)个米集终端，S;为第i个米集终端，& 为1与第（j+1)个采集终端S]+1之间的距离；^和分别为发生故障时产生的初始行 波到达采集终端S#PSp+k的时间，n为采集终端的总数。重复上述操作，即可得到pX(n-p) 个预估距离。
[0087] 步骤34,根据计算得到的pX(n-p)个预估距离以及格拉布斯准则，确定故障位 置。
[0088] 在本实用新型的技术方案中，可以使用多种方式来实现上述的步骤34。例如，较佳 的，在本实用新型的具体实施例中，所述步骤34可以包括：
[0089] 将pX(n-p)个预估距离组成一个p行（n-p)列的矩阵M;
[0090] 根据格拉布斯准则对矩阵M进行粗大误差检测和坏值剔除，然后对其余的数值进 行算法平均操作，并根据操作结果确定最终的故障距离，并确定故障位置。
[0091] 其中，较佳的，在本实用新型的具体实施例中，上述的矩阵M为：
[0092]
[0093] 对于上述M矩阵中的数值应用格拉布斯准则进行粗大误差检验和坏值剔除，然后 对其余数值进行算数平均，即可得到准确的故障距离，确定故障位置。
[0094] 较佳的，在本实用新型的具体实施例中，所述高速铁路高压全电缆贯通线路的在 线故障定位方法中还可以进一步包括：通过各个采集终端中的定时单元为采集终端进行时 钟对时，并记录行波数据被采集终端采集到的时间，即行波数据传播至采集终端的时间点。
[0095] 较佳的，在本实用新型的具体实施例中，所述定时单元可以是用于接收北斗卫星 导航系统的对时信息的北斗定时单元，也可以是用于接收GPS导航系统的对时信息的GPS定时单元。通过上述的定时单元，即可通过相应的导航系统对各个采集终端的定时单元进 行时钟对时，从而提高对时精度和信息安全水平。
[0096] 综上可知，在本实用新型中的高速铁路高压全电缆贯通线路的在线故障定位系统 中，由于在线路沿线分布式设置了多个采集终端采集并存储工频电压和行波数据，因此可 以根据各个采集终端发送的工频电压和行波数据确定故障位置，从而可以充分利用电力远 动系统，进行实时的故障定位，有效地实现高速铁路全电缆贯通线路在线故障定位，大大缩 短排除故障时间，减少工作量，进而可以有效地提高供电可靠性和高速铁路运营安全水平。
[0097] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种高速铁路高压全电缆贯通线路的在线故障定位系统，其特征在于，该系统包括： 系统主站和分布式设置在线路沿线的多个采集终端； 所述采集终端，采集并存储工频电压和行波数据；当所采集的工频电压小于预设的电 压阀值时，将当前时刻前后2个周波的工频电压和行波数据锁定并通过远动通道发送给所 述系统主站； 所述系统主站，根据各个采集终端发送的工频电压和行波数据确定故障位置。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集终端中包括：中央处理单元、电 压互感器、三相工频电压采集单元、至少一个行波传感器和与所述行波传感器对应的行波 高速数据采集单元； 所述行波传感器，采集行波数据并将所采集的行波数据发送给对应的行波高速数据采 集单元； 所述行波高速数据采集单元，将接收到的行波数据发送给所述中央处理单元； 所述电压互感器，采集电压数据并将所采集的电压数据发送给对应的三相工频电压采 集单元； 所述三相工频电压采集单元，将接收到的电压数据发送给所述中央处理单元； 所述中央处理单元，存储所接收到的工频电压和行波数据；当所接收的工频电压小于 预设的电压阀值时，将当前时刻前后2个周波的工频电压和行波数据通过远动通道发送给 所述系统主站。3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述采集终端中还进一步包括：定时单 元； 所述定时单元，用于为所述采集终端进行时钟对时，并记录行波数据被采集终端采集 到的时间。4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于： 所述定时单元是用于接收北斗卫星导航系统的对时信息的北斗定时单元； 或者，所述定时单元是用于接收GPS导航系统的对时信息的GPS定时单元。5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述采集终端中还进一步包括：连接端口 和维护口； 所述连接端口，用于连接中央处理单元和远动通道；所述连接端口为网口、光口或电P; 所述维护口与所述中央处理单元连接，用于作为中央处理单元的维护端口。6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述采集终端中还进一步包括：稳压配电 单元和指示灯； 所述稳压配电单元，用于与交流电源连接，为采集终端中的各个单元供电； 所述指示灯与所述中央处理单元连接，用于显示中央处理单元的状态。7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于： 在线路沿线的每个配电所和区间箱式变电站上均设置一个采集终端。8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于： 所述采集终端的数量大于等于2 ; 所述预设的电压阀值为系统工频电压的30%。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统中还进一步包括：电力远动调度 中心； 所述系统主站将所接收到的数据通过远动通道发送给所述电力远动调度中心，实现远 动功能。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高速铁路高压全电缆贯通线路的在线故障定位系统。其中的系统包括：系统主站和分布式设置在线路沿线的多个采集终端；所述采集终端，采集并存储工频电压和行波数据；当所采集的工频电压小于预设的电压阀值时，将当前时刻前后2个周波的工频电压和行波数据锁定并通过远动通道发送给所述系统主站；所述系统主站，根据各个采集终端发送的工频电压和行波数据确定故障位置。通过使用本实用新型所提供的高速铁路高压全电缆贯通线路的在线故障定位系统，可以有效地实现高速铁路全电缆贯通线路在线故障定位。
【IPC分类】G01R31/08
【公开号】CN204925311
【申请号】CN201520353178
【发明人】马峰超, 王向东, 魏宏伟, 刘小强, 沈文杰, 李沛, 韩成
【申请人】中铁工程设计咨询集团有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年5月27日