一种配电架空线路故障类型判断和定位方法和系统与流程

1.本发明属于配电网故障监测技术领域，具体涉及一种配电架空线路故障类型判断和定位方法、系统、设备和存储介质。


背景技术：

2.随着经济社会发展，社会生产和人民生活对电力的需求和依赖性越来越大，电力已经成为人类生活、工作、学习中不可缺少的能源。配网线路作为整个配电网络体系的重要组成部分，直接承担着各类用户的供电任务，其可靠供电能力和质量显得尤为重要。当前配电架空线路已广泛应用暂态录波型故障指示器和自动化开关，当发生故障后，电力工作人员根据故障指示器发出的线路区段去查找故障。
3.然而，仅根据故障指示器发出的信息查找故障区段由于不清楚故障类型，导致故障查找效率不高，且在故障指示器出现故障时，可能会导致查找方向出现错误。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在解决现有利用故障指示器查找配电架空线路故障时存在的查找效率不高且可能存在查找方向出错的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
6.第一方面，本发明提供了一种配电架空线路故障类型判断和定位方法，包括如下步骤：
7.获取配电架空线路发生永久故障时的故障瞬间暂态波形和故障指示器发出的故障区段；
8.从配网自动化web系统中获取故障区段的相邻区段的开关动作信息以及从主网系统获取故障信号信息；
9.根据相邻区段的开关动作信息和故障信号信息综合判断故障区段是否为实际可能发生故障的区段，若是，则继续后续步骤；
10.利用故障瞬间暂态波形判断故障区段内可能发生的故障类型；
11.基于故障区段和故障类型对配电架空线路实际发生的故障进行排查，从而确定实际故障位置和类型。
12.进一步的，利用故障瞬间暂态波形判断故障区段内可能发生的故障类型，具体包括：
13.根据历史波形和对应的故障类型分类建立历史暂态波形数据库；
14.将故障瞬间暂态波形在历史暂态波形数据库中进行匹配；
15.把匹配到的历史波形对应的故障类型作为故障区段内可能发生的故障类型。
16.进一步的，基于故障区段和故障类型对配电架空线路实际发生的故障进行排查，从而确定实际故障位置和类型之后还包括：
17.将故障瞬间暂态波形和实际故障类型对应保存在历史暂态波形数据库中。
18.进一步的，若故障瞬间暂态波形在历史暂态波形数据库中没有匹配到任何历史波形，则进行如下步骤：
19.将故障瞬间暂态波形保存在历史暂态波形数据库中；
20.依照故障位置查找配电架空线路实际的故障发生位置并确定故障类型；
21.将故障类型保存在历史暂态波形数据库中并与已经保存的故障瞬间暂态波形进行对应保存。
22.第二方面，本发明提供了一种配电架空线路故障类型判断和定位系统，包括：
23.故障区段判断单元，用于获取配电架空线路发生永久故障时的故障瞬间暂态波形和故障指示器发出的故障区段；从配网自动化web系统中获取故障区段的相邻区段的开关动作信息以及从主网系统获取故障信号信息；根据相邻区段的开关动作信息和故障信号信息综合判断故障区段是否为实际可能发生故障的区段，若是，则继续后续步骤；
24.故障类型判断单元，用于利用故障瞬间暂态波形判断故障区段内可能发生的故障类型；
25.故障排查单元，用于基于故障区段和故障类型对配电架空线路实际发生的故障进行排查，从而确定实际故障位置和类型。
26.进一步的，在故障类型判断单元中，利用故障瞬间暂态波形判断故障区段内可能发生的故障类型，具体包括：
27.根据历史波形和对应的故障类型分类建立历史暂态波形数据库；
28.将故障瞬间暂态波形在历史暂态波形数据库中进行匹配；
29.把匹配到的历史波形对应的故障类型作为故障区段内可能发生的故障类型。
30.进一步的，实际故障位置和类型确定之后，故障类型判断单元还用于：
31.将故障瞬间暂态波形和实际故障类型对应保存在历史暂态波形数据库中。
32.进一步的，在故障类型判断单元中，若故障瞬间暂态波形在历史暂态波形数据库中没有匹配到任何历史波形，则进行如下步骤：
33.将故障瞬间暂态波形保存在历史暂态波形数据库中；
34.依照故障位置查找配电架空线路实际的故障发生位置并确定故障类型；
35.将故障类型保存在历史暂态波形数据库中并与已经保存的故障瞬间暂态波形进行对应保存。
36.第三方面，本发明提供了一种配电架空线路故障类型判断和定位设备，设备包括处理器以及存储器：
37.存储器用于存储计算机程序，并将计算机程序的指令发送至处理器；
38.处理器根据计算机程序的指令执行如第一方面的一种配电架空线路故障类型判断和定位方法。
39.第四方面，本发明提供了一种计算机存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的一种配电架空线路故障类型判断和定位方法。
40.综上，本发明提供了一种配电架空线路故障类型判断和定位方法、系统、设备和存储介质，其中本发明的方法包括获取故障时的故障瞬间暂态波形和故障指示器发出的故障区段；从配网自动化web系统中获取故障相邻区段的开关动作信息以及从主网系统获取故
障信号信息；综合三个系统的信息判断故障区段是否为实际可能发生故障的区段，若是，则利用故障瞬间暂态波形判断故障区段内可能发生的故障类型；基于故障区段和故障类型对配电架空线路实际发生的故障进行排查，从而确定实际故障位置和类型。本发明通过利用故障指示器、配网自动化web系统以及主站系统等三个系统的信息综合判断故障区段，可以避免由于故障指示器产生错误时导致排查方向出错的问题，且结合故障类型进行排查，可以提升排查效率。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
42.图1为本发明实施例提供的一种配电架空线路故障类型判断和定位方法的流程图；
43.图2为本发明实施例提供的故障类型判断和定位的流程框图。
具体实施方式
44.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
45.随着经济社会发展，社会生产和人民生活对电力的需求和依赖性越来越大，电力已经成为人类生活、工作、学习中不可缺少的能源。配网线路作为整个配电网络体系的重要组成部分，直接承担着各类用户的供电任务，其可靠供电能力和质量显得尤为重要。当前配电架空线路已广泛应用暂态录波型故障指示器和自动化开关，当发生故障后，电力工作人员根据故障指示器发出的线路区段去查找故障。
46.然而，仅根据故障指示器发出的信息查找故障区段由于不清楚故障类型，导致故障查找效率不高，且在故障指示器出现故障时，可能会导致查找方向出现错误。
47.基于此，本发明提供了一种配电架空线路故障类型判断和定位方法、系统、设备和存储介质。
48.以下对本发明的一种配电架空线路故障类型判断和定位方法的实施例进行详细的介绍。
49.请参阅图1，本实施例提供一种配电架空线路故障类型判断和定位方法，包括：
50.s100：获取配电架空线路发生永久故障时的故障瞬间暂态波形和故障指示器发出的故障区段。
51.故障指示器是指一种安装在电力线(架空线，电缆及母排)上指示故障电流的装置。大多数故障指示器仅可以通过检测短路电流的特征来判别、指示短路故障。故障瞬间暂态波形和故障区段均可以根据故障指示器指示器发出的信息直接获得。
52.s200：从配网自动化web系统中获取故障区段的相邻区段的开关动作信息以及从主网系统获取故障信号信息。
53.通过调取故障发生时刻配网自动化web系统中故障区段的相邻区段soe信息，根据soe信息判断相邻区段开关是否动作正确。主网系统则反映了变电站出线开关的soe动作信息，若线路出现故障，主网系统端就会报出相应的故障信号。
54.s300：根据相邻区段的开关动作信息和故障信号信息综合判断故障区段是否为实际可能发生故障的区段，若是，则继续后续步骤。
55.在部分情况下，如故障区段的开关属于电压时间型开关时，无法根据该开关的动作情况判断故障区域是在此开关的前段还是后段。此时，结合相邻区段的开关动作情况，可以进一步进行判断。该判断过程为本领域熟知技术，在此不再赘述。
56.另外，利用主网系统的故障信号信息，可以判断线路是否发生接地等情况。排除这些情况后，可以综合判断故障指示器发出的故障区段正确。
57.s400：利用故障瞬间暂态波形判断故障区段内可能发生的故障类型。
58.在一个可选的实施例中，可能发生的故障类型判断过程如下：
59.根据历史波形和对应的故障类型分类建立历史暂态波形数据库。
60.即根据历史波形和对应的故障类型(树障、绝缘子爆裂、避雷器爆裂、外力施工误碰导线、飘挂物挂在导线，小动物误碰，变压器故障，计量装置故障、断线)分类建立历史暂态波形库。
61.将故障瞬间暂态波形在历史暂态波形数据库中进行匹配。
62.具体的，计算故障瞬间暂态波形与历史暂态波形数据库中各波形的波形相似度，若相似度大于设定的阈值则认为波形匹配一致。若匹配不到波形，则将故障瞬间暂态波形进行暂时保存，等待故障排查后将排查出的故障类型与故障瞬间暂态波形对应后保存在历史暂态波形数据库中。
63.把匹配到的历史波形对应的故障类型作为故障区段内可能发生的故障类型。
64.s500：基于故障区段和故障类型对配电架空线路实际发生的故障进行排查，从而确定实际故障位置和类型。
65.此外，确定出实际故障位置和类型后还可以将故障瞬间暂态波形和实际故障类型对应保存在历史暂态波形数据库中。图2为故障类型判断和定位的整体流程框图。
66.以下以某一线路实际发生故障为例，对上述方法进行介绍。
67.2022年4月1日上午，供电所收到调度发来信息“故障快报：04月01日07时41分，某变电站10kv某线/支线/上某支线/柱上开关/10kv某线#58杆58t3开关ftu，过流动作,重合不成功”。同时，故障指示器发出信息“a-b相永久短路变电站:某站线路:某线区段:上某支线#37杆至上某支线#45塔之间2022-04-01 07:41:05”。据此，得出故障区段：上某支线#37杆至上某支线#45塔。
68.查阅故障时刻10kv某线及查询配网自动化web系统，10kv某线#58杆58t3开关ftu后段就是上某支线，10kv某线#58杆58t3开关属于电流型自动化开关，定值设置过流ⅱ段324a，时间为0.05秒，一次重合闸时间设置为10秒，根据配网自动化web系统的soe信息判断开关动作正确，得出故障区段为上某支线；而10kv某线上某支线#40杆40t1开关属于电压时间型，无法区分故障区域是此开关前段还是后段，所以，通过配网自动化web系统得出区段：
10kv某线上某支线全线，据此可佐证故障指示器系统的故障区段正确。
69.查阅故障时刻主网系统动作情况，主网系统反映变电站出线开关的soe动作信息，由于凤某变电站的10kv出线的接地方式是经消弧线圈接地方式，若线路出现接地，主网系统会报“消弧装置接地动作”，或“接地告警动作”或“小电阻投入动作”，而这三个信号在故障时刻都没有报出，说明故障不是接地，10kv某线#58杆58t3开关通过断开开关隔离故障点，故判断故障区段在10kv某线上某支线全线。
70.综合三个系统，可得出，故障区段：上某支线#37杆至上某支线#45塔。
71.另一方面，获取故障指示器故障暂态波形，通过波形分析，a相和b相波形反相，零序电流很少，故障电流幅值绝对值的最大值是930a，对应有效值是657a，大于10kv某线#58杆58t3开关的保护定值，造成10kv某线#58杆58t3开关跳闸，而故障相电压波形幅值变少，非故障相电压波形幅值变大，波形无畸变。与故障指示器历史暂态波形库对比，发现与2021年2月7日10kv南某线仁某支线80杆的波形相似，当时故障类型是树障，因此，得出本次故障类型可能是树障的结论。同时，结合故障区段出发查找故障，10时19分，发现10kv某线田某支线#12杆-#13杆线行外干枯松树倒下，田某支线t接于上某支线#38杆，属于上某支线#37杆至上某支线#45塔的区段内，隔离故障点后，非故障区段送电成功。得到实际故障原因后，结合波形，再次完善历史暂态波形库。
72.本实施例提供了一种配电架空线路故障类型判断和定位方法，包括获取故障时的故障瞬间暂态波形和故障指示器发出的故障区段；从配网自动化web系统中获取故障相邻区段的开关动作信息以及从主网系统获取故障信号信息；综合三个系统的信息判断故障区段是否为实际可能发生故障的区段，若是，则利用故障瞬间暂态波形判断故障区段内可能发生的故障类型；基于故障区段和故障类型对配电架空线路实际发生的故障进行排查，从而确定实际故障位置和类型。本发明通过利用故障指示器、配网自动化web系统以及主站系统等三个系统的信息综合判断故障区段，可以避免由于故障指示器产生错误时导致排查方向出错的问题，且结合故障类型进行排查，可以提升排查效率。
73.以上是对本发明的一种配电架空线路故障类型判断和定位方法的实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种配电架空线路故障类型判断和定位系统的实施例进行详细的介绍。
74.本实施例提供一种配电架空线路故障类型判断和定位系统，包括：
75.故障区段判断单元，用于获取配电架空线路发生永久故障时的故障瞬间暂态波形和故障指示器发出的故障区段；从配网自动化web系统中获取故障区段的相邻区段的开关动作信息以及从主网系统获取故障信号信息；根据相邻区段的开关动作信息和故障信号信息综合判断故障区段是否为实际可能发生故障的区段，若是，则继续后续步骤。
76.故障类型判断单元，用于利用故障瞬间暂态波形判断故障区段内可能发生的故障类型。
77.其中，利用故障瞬间暂态波形判断故障区段内可能发生的故障类型，具体包括：
78.根据历史波形和对应的故障类型分类建立历史暂态波形数据库；
79.将故障瞬间暂态波形在历史暂态波形数据库中进行匹配；
80.把匹配到的历史波形对应的故障类型作为故障区段内可能发生的故障类型。
81.另外，在故障类型判断单元中，若故障瞬间暂态波形在历史暂态波形数据库中没
有匹配到任何历史波形，则进行如下步骤：
82.将故障瞬间暂态波形保存在历史暂态波形数据库中；
83.依照故障位置查找配电架空线路实际的故障发生位置并确定故障类型；
84.将故障类型保存在历史暂态波形数据库中并与已经保存的故障瞬间暂态波形进行对应保存。
85.故障排查单元，用于基于故障区段和故障类型对配电架空线路实际发生的故障进行排查，从而确定实际故障位置和类型。
86.实际故障位置和类型确定之后，所述故障类型判断单元还用于将故障瞬间暂态波形和实际故障类型对应保存在历史暂态波形数据库中。
87.以上是对本发明的一种配电架空线路故障类型判断和定位系统的实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种配电架空线路故障类型判断和定位设备的实施例进行详细的介绍。
88.本实施例提供了一种配电架空线路故障类型判断和定位设备，设备包括处理器以及存储器：
89.存储器用于存储计算机程序，并将计算机程序的指令发送至处理器；
90.处理器根据计算机程序的指令执行如前述实施例的一种配电架空线路故障类型判断和定位方法。
91.以上是对本发明的一种配电架空线路故障类型判断和定位设备的实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种计算机存储介质的实施例进行详细的介绍。
92.本实施例提供了一种计算机存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例的一种配电架空线路故障类型判断和定位方法。
93.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。