专利名称：一种电力线路故障行波网络定位方法
技术领域：
本发明涉及一种电力线路故障定位方法，特别涉及一种电力线路故障行波网络定位方法。
背景技术：
随着智能电网的全面建设，对电网运行控制的安全性和可靠性要求越来越高，输电线路故障的精确定位一直是有待完善的难题。传统的双端行波定位是基于一条线路进行的，只需捕捉到达线路两端行波的初始波头，不受各种反射波和折射波的影响，原理相对简单，但当定位装置出现故障或行波波头到达时刻记录出现误差时，定位可靠性得不到保证，无法满足电网运行的要求。基于整个电网的行波定位方法虽然可解决上述问题，但在利用GPS同步时钟进行故障定位，在恶劣情况下随机误差会达到lus，将造成150m左右的测距误差。因此记录时钟误差会导致定位误差大，甚至定位失败；另外专利200710035479.2 “电网故障行波定位方法”等基于网络的定位方法在对信息数据处理时仅仅是采取加权平均的方法，有可能忽略远方信息点的高精度时间，消除记录时钟误差的效果有限，难以实现故障准确定位。
发明内容
为解决上述输电线路故障定位中存在的技术问题，本发明提供了一种精度高、经济性好的电力线路故障行波网络定位方法。本发明利用最短传输距离与传输时间成正比例关系，在直角坐标平面上对电网中各变电站记录的行波波头到达时间及传输距离进行直线拟合，依据最小二乘法原理通过线性回归分析实现各变电站行波到达时间的信息融合处理，可直接得到故障点的准确位置。
本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤:( I)记录各变电站故障行波到达的初始时间；(2)根据各变电站所记录的故障行波到达的初始时间以及断路器的状态信息来判断故障线路，即与故障行波最早到达的变电站相连且断路器跳闸的线路为故障线路；(3)定义与故障线路相连的两端变电站分别为第一参考端和第二参考端，用故障线路第一参考端侧各变电站记录的初始行波到达时间构成时间数组tiMtp t2、…、tn), η为第一参考端侧变电站的个数，用各变电站分别到第一参考端的最短传输距离构成距离数组Ii = (l1、l2、…、In)，将时间数组与距离数组进行线性拟合，得到第一参考端初始行波到达时间的修正值T ;(4)依次计算故障线路第二参考端侧各变电站记录的初始行波到达时间与修正值T的差值Λ t，利用时间差值Λ t构成时差数组Λ ti = ( Δ t2、…、Λ tj，!!!为第二参考端侧变电站的个数，用各变电站分别到第一参考端的最短传输距离构成距离数组//=( C、V1,…、&)，将时差数组与距离数组进行线性拟合，得出故障点到故障线路第一参考端的精确距离山实现故障定位。。
上述的输电线路故障网络定位方法中，所述步骤(3)中将时间数组与距离数组进行线性拟合，计算第一参考端初始行波到达时间的修正值T步骤为:建立坐标系，其中横坐标轴代表初始行波到达时间，纵坐标轴为故障线路第一参考端侧的各变电站到第一参考端的最短传输距离，显然纵坐标故障线路第一参考端侧的各变电站到第一参考端的最短传输距离是准确的，横坐标初始行波到达时间有记录误差，依据最小二乘法回归分析，回归分析方向为横坐标方向，建立t1、li的线性回归方程Ii=Vt1-TV,其中V为行波传播速度(架空线路的速度接近光速)，则故障线路第一参考端初始行波到达时间的修正值为:
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权利要求
1.一种电力线路故障行波网络定位方法，包括如下步骤: (O记录各变电站故障行波到达的初始时间； (2)根据各变电站所记录的故障行波到达的初始时间以及断路器的状态信息来判断故障线路，即与故障行波最早到达的变电站相连且断路器跳闸的线路为故障线路； (3)定义与故障线路相连的两端变电站分别为第一参考端和第二参考端，用故障线路第一参考端侧各变电站记录的初始行波到达时间构成时间数组L=Up t2、…、tn)，η为第一参考端侧变电站的个数，用各变电站分别到第一参考端的最短传输距离构成距离数组Ii=(l1、l2、…、In)，将时间数组与距离数组进行线性拟合，得到第一参考端初始行波到达时间的修正值T; (4)依次计算故障线路第二参考端侧各变电站记录的初始行波到达时间与修正值T的差值Λ t,利用时间差值Λ t构成时差数组Δ & = ( Δ ^Δ t2>…、Λ tm), m为第二参考端侧变电站的个数，用各变电站分别到第一参考端的最短传输距离构成距离数组/丨=(、…、C)，将时差数组与距离数组进行线性拟合，得出故障点到故障线路第一参考端的精确距离山实现故障定位。
2.根据权利要求1所述的输电线路故障网络定位方法，所述步骤(3)中将时间数组与距离数组进行线性拟合，计算第一参考端初始行波到达时间的修正值T步骤为:建立坐标系，其中横坐标轴代表初始行波到达时间ti;纵坐标轴为故障线路第一参考端侧的各变电站到第一参考端的最短传输距离Ii，建立的线性回归方程Ii = Vt1-1V,其中V为行波传播速度(架空线路的速度接近光速)，则故障线路第一参考端初始行波到达时间的修正值为:
3.根据权利要求1所述的输电线路故障网络定位方法，所述步骤(4)中计算故障点到故障线路第一参考端的精确距离d步骤为:建立坐标系，其中横坐标轴代表第二参考端侧各变电站记录的初始行波到达时间与第一参考端初始行波到达时间的修正值T的差值Λ \，纵坐标轴为第二参考端侧各变电站分别到第一参考端的行波最短传输距离/丨，建立八\、/丨的线性回归方程/;= V Λ titi+2d，则故障点到故障线路第一参考端的精确距离为:
全文摘要
本发明公开了一种电力线路故障行波网络定位方法。其步骤为线路发生故障时，利用输电网中各变电站的故障行波采集装置记录故障初始行波到达时间；根据初始行波到达时间和相关线路断路器状态信号确定故障线路；利用初始行波到达时间与行波传输距离的线性关系，依据最小二乘法对二者线性回归分析来修正故障初始行波的到达时间；再以修正时间为基准，由各变电站初始行波到达时间同修正时间差值与行波最短传输距离成正比的关系，依据最小二乘法对二者线性回归分析，将各行波到达时间信息进行融合处理，实现故障点的精确定位。本发明可以准确快速地实现故障定位，具有可靠性高、经济性好的优点。
文档编号G01R31/08GK103105563SQ201310032520
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者王彦良, 曾祥君, 逯怀东, 王毅, 许磊, 刘宗杰, 周会峰, 李继强, 魏然, 王祥哲 申请人:山东电力集团公司济宁供电公司, 长沙理工大学, 国家电网公司