輸電線路雷擊點與閃絡(luò)點不一致時的故障測距方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸電線路故障定位領(lǐng)域，具體為一種輸電線路故障測距方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 雷電作用于輸電線路易導(dǎo)致其故障。雷擊輸電線路分為繞擊和反擊。對于反擊，雷 電流通過幾座桿塔分流后，所引起的過電壓大大降低，一般認(rèn)為不會引起閃絡(luò)；對于繞擊， 雷電流幅值較小時，往往在雷擊點處未形成閃絡(luò)，而在雷電流傳播過程中，在線路絕緣較薄 弱的地方形成閃絡(luò)，導(dǎo)致閃絡(luò)點與雷擊點不一致，這將直接影響現(xiàn)有故障測距算法的可靠 性。為精確查找故障點，需要提出雷擊點與閃絡(luò)點不一致情況下的故障測距方法，該方法包 括對雷擊點和閃絡(luò)點不一致的識別以及對雷擊側(cè)和閃絡(luò)側(cè)的判定。
[0003] 關(guān)于雷擊點和閃絡(luò)點不一致的識別，有人提出根據(jù)線路兩端波形一致系數(shù)來判斷 雷擊點和閃絡(luò)點是否一致。由于雷電電流行波大多持續(xù)數(shù)十μ S，當(dāng)雷擊點在靠近線路兩端 時，線路兩端行波首波相似性很低。此時根據(jù)電流波形的相關(guān)系數(shù)來判斷雷擊點和閃絡(luò)點 是否一致時，將會出現(xiàn)錯誤。
[0004] 關(guān)于雷擊側(cè)和閃絡(luò)側(cè)的判定，有文獻認(rèn)為一定時窗內(nèi)雷擊側(cè)采樣到的故障電流的 低頻分量占總能量的比例低于短路側(cè)采樣到的故障電流，利用線路兩側(cè)的能量分布差異確 定雷擊點和閃絡(luò)點的相對位置，該算法受雷電流參數(shù)和阻波器邊界元件等因素的影響較 大。還有文獻利用直流線路兩端電壓行波的幅值來判斷雷擊側(cè)和閃絡(luò)側(cè)，由于行波在線路 上傳播時都會衰減，其線路兩端電壓行波的大小與故障點有關(guān)，當(dāng)線路閃絡(luò)時，故障行波的 大小與接地電阻有關(guān)，上述兩個方面因素都會導(dǎo)致線路兩側(cè)電壓行波的不確定性，并且當(dāng) 線路在雷電行波的波后閃絡(luò)時，即使不考慮線路衰減，此時線路兩端的電壓行波大小相等， 同樣會導(dǎo)致判斷失效，因此上述方法都存在一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種輸電線路雷擊點與閃絡(luò)點不 一致時的故障測距方法，該方法在雷擊點與閃絡(luò)點不一致時也能精確查找故障點。
[0006] 基于上述目的，本發(fā)明提供了一種輸電線路雷擊點與閃絡(luò)點不一致時的故障測距 方法，其在輸電線路上至少設(shè)置兩個檢測點；其特征在于，包括步驟：
[0007] 確定雷擊點和閃絡(luò)點不一致；
[0008] 獲得所述兩個檢測點的首個行波電流的最大能量Ei:E FmaxOsi (t) I) Xti，其中 i = 1,2,其分別表征兩個檢測點；Si(t)表示檢測點檢測到的首個行波電流，ti表示該首個 行波電流的波長；
[0009] 比較兩個檢測點的最大能量Ei,較大的最大能量Ei對應(yīng)的檢測點為雷擊側(cè)檢測 點，另一個檢測點即為閃絡(luò)側(cè)檢測點；
[0010] 根據(jù)下述模型定位雷擊點和閃絡(luò)點：
[0011] Llg ht= (L-OVT3) Xv)/2
[0012] Lflsh= (T2-T1)Xv^
[0013] 式中，Llg ht為雷擊點距輸電線路首端的距離，Lflsh為閃絡(luò)點和雷擊點之間的距離， L為輸電線路的長度，?\、Τ2分別為雷擊側(cè)檢測點檢測到的首個電流行波和第二個電流行波 到達的時間，T 3為閃絡(luò)側(cè)檢測點檢測到的首個電流行波到達的時間，V表示行波波速。V通 常取 2. 96*108m/s。
[0014] 本發(fā)明中，定義閃絡(luò)點經(jīng)雷擊點到輸電線路尾端的區(qū)間為雷擊側(cè)，相應(yīng)地，線路上 閃絡(luò)點的另一側(cè)為閃絡(luò)側(cè)。輸電線路尾端為位于輸電線路雷擊側(cè)的端點，輸電線路首端為 位于輸電線路閃絡(luò)側(cè)的端點。
[0015] 本發(fā)明充分利用雷擊及閃絡(luò)暫態(tài)電流信息及變化規(guī)律，提出基于短時窗內(nèi)暫態(tài)電 流特性的所述輸電線路雷擊點與閃絡(luò)點不一致時的故障測距方法。該方法通過分布于輸電 線路上的檢測點獲取雷擊及閃絡(luò)暫態(tài)電流信息，根據(jù)短時窗內(nèi)各檢測點之間暫態(tài)電流行波 的歐式距離識別雷擊點和閃絡(luò)點是否一致，根據(jù)能量變化特點區(qū)分雷擊側(cè)檢測點和閃絡(luò)側(cè) 檢測點，根據(jù)行波時間信息分別確定閃絡(luò)點和雷擊點位置，極大地提高了故障測距算法的 可靠性。
[0016] 本發(fā)明基于的原理是，當(dāng)線路雷擊點和閃絡(luò)點不一致時，閃絡(luò)側(cè)電流從閃絡(luò)時刻 起明顯小于雷擊側(cè)電流，并且閃絡(luò)側(cè)行波電流由于閃絡(luò)的原因，其波長會遠(yuǎn)小于雷擊側(cè)的 行波波長。該原理的具體推導(dǎo)過程見【具體實施方式】部分。根據(jù)該原理，如果雷擊不閃絡(luò)或 者雷擊點和閃絡(luò)點一致時，EJg差不大，如果雷擊點和閃絡(luò)點不一致時，EJg差很大，雷擊 閃絡(luò)時t僅為5ys左右，而不閃絡(luò)可達幾十ys，閃絡(luò)時max(| Si(t) |)要比不閃絡(luò)時小很 多。
[0017] 本發(fā)明所述方法中，所述確定雷擊點和閃絡(luò)點不一致的方法包括根據(jù)短時窗內(nèi)各 檢測點之間暫態(tài)電流行波的歐式距離識別雷擊點和閃絡(luò)點是否一致。
[0018] 進一步地，在本發(fā)明所述的輸電線路雷擊點與閃絡(luò)點不一致時的故障測距方法 中，確定雷擊點和閃絡(luò)點不一致的步驟包括：獲得所述兩個檢測點的首個行波電流的最大 能量E i:E i= max(| s i (t) |) Xti,其中i = 1，2,其分別表征兩個檢測點巧⑴表示檢測點 檢測到的首個行波電流，1^表示該首個行波電流的波長；若兩個檢測點的最大能量E i差別 顯著，則認(rèn)為雷擊點和閃絡(luò)點不一致。
[0019] 更進一步地，在上述輸電線路雷擊點與閃絡(luò)點不一致時的故障測距方法中，所述 兩個檢測點的最大能量E i差別顯著是指兩個檢測點的最大能量E i相差2倍以上。
[0020] 本發(fā)明所述的輸電線路雷擊點與閃絡(luò)點不一致時的故障測距方法，在雷擊點與閃 絡(luò)點不一致時也能精確查找故障點，相對于現(xiàn)有故障測距算法具有更高的可靠性。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明所述的輸電線路雷擊點與閃絡(luò)點不一致時的故障測距方法在一種 實施方式下所基于的輸電線路檢測系統(tǒng)的示意圖。
[0022] 圖2為雷擊和閃絡(luò)過程行波示意圖。
[0023] 圖3為閃絡(luò)故障疊加等效圖。
[0024] 圖4為閃絡(luò)故障疊加模量等效圖。
[0025] 圖5為本發(fā)明所述的輸電線路雷擊點與閃絡(luò)點