基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统及其自动化领域，具体设及基于光纤复合架空地线的输电线 路故障定位方法。
【背景技术】
[0002] 在电力系统中，架空线路是重要的组成部分，是国家经济快速发展的前提条件。架 空线路发生故障将直接威胁电力系统的可靠运行，对国家经济造成重大损失。因此，及时准 确的消除架空线路故障并清除各种隐患十分重要。
[0003] 在过去，对于架空线路故障检测主要是故障分析法与行波法两类。故障分析法是 线路故障时，由系统相关参数和测距点的电流、电压列出测距方程，进行分析计算，求出故 障点与测距点的距离。实际工程中故障分析法受故障点过渡电阻、线路参数等因素影响，测 量精度往往不能让人满意。行波法是根据故障行波在输电线上传播时行波时间与距离相对 应的关系算出故障点位置。该需要在检测过程中依靠Gl^s或GI^S类绝对时钟的时间差进行 故障定位，定位精度差且不可预期，不太适应电力生产W及可靠供电的需要。
【发明内容】
[0004] 针对现有故障定位技术的不足，本发明的目的在于提供基于光纤复合架空地线的 输电线路故障定位方法，可W保证在不增加检测设备复杂性的基础上，提高输电线路故障 测距的精度和可靠性。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明是通过W下技术方案实现的；基于光纤复合架空 地线的输电线路故障定位方法，在发生故障的线路两端的A和B变电站分别安装光电转换 装置及短期精密时钟，利用B变电站的时钟进行定位，包括W下步骤：
[0006] 1)故障后，行波向两端传播，当A变电站接到故障脉冲信号后，即刻通过
[0007] 电光转换反射光脉冲沿OPGW传向B变电站，设电光转换装置的动作时延
[0008] Ty为常数；
[0009] 。在B变电站，安装一个精密时钟，精度为10ns，记录从故障点传播到B
[0010] 变电站的故障脉冲与A端传过来光脉冲的时间差Td，设光电转换装置的动
[0011] 作时延T,为常数；
[001引设光在OPGW中传播的速度为VI，行波在导线中传播的速度为V2,光在A、
[001引 B变电站OPGW上的总传播时间为T，由此可得：
[0014] (Ti+T2)V2= Vi*T (1)
[00 巧]写=Vi/V2 似
[0016] 假设光脉冲在OPGW上传播到M点时，B变电站接收到初始故障脉冲信号，
[0017] B站时钟开始记时；当B变电站接收到A变电站反射过来的光脉冲，B站时 [001引钟停止记时，设此段时间为Td;光脉冲从A变电站传输到M点的时间为T m;
[0019] Ti+Ty+Tm=T2 (3)
[0020] Tm+Tn+Tz= T (4)
[002U 联立式（1)?式（4)得：
【主权项】
1. 基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法，其特征在于：在发生故障的线路 两端的A和B变电站分别安装光电转换装置及短期精密时钟，利用B变电站的时钟进行定 位，包括以下步骤： 1) 故障后，行波向两端传播，当A变电站接到故障脉冲信号后，即刻通过电光转换反射 光脉冲沿OPGW传向B变电站，设电光转换装置的动作时延Ty为常数； 2) 在B变电站，安装一个精密时钟，精度为10ns，记录从故障点传播到B变电站的故障 脉冲与A端传过来光脉冲的时间差TD，设光电转换装置的动作时延1；为常数； 设光在OPGW中传播的速度为Vl，行波在导线中传播的速度为v2，光在A、B变电站OPGW上的总传播时间为T，由此可得： (Ti+Tjv2=vfT (1) i=v1/v2 (2) 假设光脉冲在OPGW上传播到M点时，B变电站接收到初始故障脉冲信号，B站时钟开始 记时；当B变电站接收到A变电站反射过来的光脉冲，B站时钟停止记时，设此段时间为Td; 光脉冲从A变电站传输到M点的时间为Tm; WTfT2 ⑶ Tm+TD+Tz=T ⑷ 联立式⑴?式⑷得：
故障点距A变电站的距离为L= 1\_2。
2. 如权利要求1所述的基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法，其特征在 于：所述步骤1)中在A侧变电站安装一个电光转换装置，将接收到的故障脉冲信号转化成 光信号。
3. 如权利要求2所述的基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法，其特征在 于：所述光信号通过OPGW中的光纤传递到B侧变电站。
4. 如权利要求1所述的基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法，其特征在 于：所述步骤2)中在B侧变电站安装一个光电装换装置，将接收到的光信号转化成电信号。
5. 如权利要求1所述的基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法，其特征在 于：所述步骤2)中在B侧变电站安装一个短期精密时钟，记录从故障点传播到B变电站的 故障脉冲与A端传过来光脉冲的时间差。
【专利摘要】本发明公开了基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法，当故障发生时，测量装置在检测到初始电压行波信号后即刻启动一个光电转换装置，反射一个光脉冲通过光纤复合架空地线传到对侧站，利用对侧站接收到初始故障行波信号和反射回的光波信号的时间差，计算行波从故障点到变电站的时间，从而计算出故障点位置。本发明的优点是：同传统的单端行波测距相比用光波信号代替了单端行波测距法的电压反射波，无需考虑反射波在线路传播中的色散问题，同双端行波测距相比，本技术只需要在变电站装设一个短期时钟进行数据采集计时，完全不依靠GPS定位技术，也无需用GPS类绝对时钟的时间差，这使得它比传统的行波测距技术有着更好的故障检测和精确定位效果。
【IPC分类】G01R31-08
【公开号】CN104569741
【申请号】CN201410855805
【发明人】王笑棠, 王曜飞, 夏晓晖, 宋维忱, 胡志宏, 王立娜, 宋亚夫, 寇爱军, 苗强, 杨幸华, 李洪杰, 何维晟, 张龙, 梁得亮
【申请人】国家电网公司, 国网浙江省电力公司丽水供电公司, 国网浙江缙云县供电公司, 西安交通大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日