一种基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法，包括接收所有故障监测设备实际监测信号，并确定有故障工频特征的故障监测设备均为故障测距设备以及最短线路；在每一条最短线路上，分别提取故障行波信号抵达的初始实际时刻，并计算出行波速度；将每一条最短线路均设定为均分线路；获取当前均分线路进行N等份均分，并仿真计算出当前均分线路上N+1个故障行波信号的初始理论时刻；将N+1个故障行波信号分别抵达的两个初始理论时刻与对应的两个初始实际时刻进行对比，迭代计算所有均分线路，输出最后一次迭代筛选出符合预定条件的故障点为最终故障点。实施本发明专利技术，能够解决现有技术中故障定位准确度不高的问题。有技术中故障定位准确度不高的问题。有技术中故障定位准确度不高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法及系统


[0001]本专利技术涉及输电线路管理
，尤其涉及一种基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法及系统。

技术介绍

[0002][0003]在现有技术中，输电电缆故障测距方法有多种，包括阻抗测距法和行波测距法。其中，阻抗测距法测距误差大，且受故障点弧光电阻、电源阻抗、电压、电流互感器的变换误差以及线路不对称等影响，难以获得准确的零序参数，会造成精确定位结果错误；行波测距法受限线路长度、波速以及线路的不同架构方式导致传播衰减畸变等因素的影响，降低了精度，使得故障定位结果一直难以满足现场运行的要求。因此，输电电缆故障精准研判上仍存在不足，趋待完善。
[0004]为了解决现有技术中故障定位准确度不高的问题，有必要提出一种新的输电电缆故障测距方法，能够提高输电电缆线路故障诊断、快速定位的能力，解决输电电缆长期存在的巡线困难、运维劳动强度大等问题，缩短故障停电时间，提高检修效率，为输电电缆应急抢修和保供电提供技术支撑。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法及系统，能够解决现有技术中故障定位准确度不高的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]S1、接收所有预设的故障监测设备在输电线路上实际监测到的信号，并确定信号中携带有故障工频特征的故障监测设备均为所需的故障测距设备，且进一步在预设的输电线路拓扑图中，确定出每两个故障测距设备所属的最短线路；
[0008]S2、在每一条最短线路上，分别提取故障行波信号抵达对应两个故障测距设备的初始实际时刻，并结合每一条最短线路的预设总长，计算出故障行波信号对应在每一条最短线路中的行波速度；
[0009]S3、将每一条最短线路均设定为均分线路；
[0010]S4、获取当前均分线路，进行N等份均分，以得到当前均分线路的两端及N
‑
1个均分点均记为故障点，并结合当前均分线路的总长及对应的行波速度，仿真计算出当前均分线路上N+1个故障点产生的故障行波信号分别抵达对应两个故障测距设备的初始理论时刻；其中，N为大于1的正整数；
[0011]S5、在当前均分线路上，将每一个故障行波信号的两个初始理论时刻与对应的两个初始实际时刻进行对比，并根据对比结果，判断出不满足预设的迭代结束条件时，在当前均分线路上N+1个故障点中，筛选出符合预定条件的故障点，进一步在当前均分线路上，确
定基于所筛选的故障点及其左右相邻故障点所形成的最小线路区间，且待将所确定的最小线路区间设为当前均分线路后，返回步骤S4；
[0012]S6、若根据对比结果，判断出满足所述迭代结束条件时，结束当前均分线路的迭代计算，并提取下一条最短线路为当前均分线路后，返回步骤S4；
[0013]S7、待所有的最短线路迭代计算结束后，输出每一条最短线路上最后一次迭代筛选出的故障点，并认定为最终的故障点。
[0014]其中，所述故障监测设备安装在输电线路中各线路节点的分接箱上。
[0015]其中，所述迭代结束条件为某一故障行波信号抵达的两个初始理论时刻之间所形成的时间差与对应两个初始实际时刻之间所形成的时间差的差值小于预设阈值。
[0016]其中，所述预定条件为某一故障行波信号抵达的两个初始理论时刻之间所形成的时间差与对应两个初始实际时刻之间所形成的时间差为最接近，且二者的差值大于所述预设阈值。
[0017]本专利技术实施例还提供了一种基于微分迭代法的输电电缆故障测距系统，包括：
[0018]线路筛选单元，用于接收所有预设的故障监测设备在输电线路上实际监测到的信号，并确定信号中携带有故障工频特征的故障监测设备均为所需的故障测距设备，且进一步在预设的输电线路拓扑图中，确定出每两个故障测距设备所属的最短线路；
[0019]行波速度计算单元，用于在每一条最短线路上，分别提取故障行波信号抵达对应两个故障测距设备的初始实际时刻，并结合每一条最短线路的预设总长，计算出故障行波信号对应在每一条最短线路中的行波速度；
[0020]均分线路设定单元，用于将每一条最短线路均设定为均分线路；
[0021]仿真初始理论时刻计算单元，用于获取当前均分线路，进行N等份均分，以得到当前均分线路的两端及N
‑
1个均分点均记为故障点，并结合当前均分线路的总长及对应的行波速度，仿真计算出当前均分线路上N+1个故障点产生的故障行波信号分别抵达对应两个故障测距设备的初始理论时刻；其中，N为大于1的正整数；
[0022]当前均分线路迭代计算单元，用于在当前均分线路上，将每一个故障行波信号的两个初始理论时刻与对应的两个初始实际时刻进行对比，并根据对比结果，判断出不满足预设的迭代结束条件时，在当前均分线路上N+1个故障点中，筛选出符合预定条件的故障点，进一步在当前均分线路上，确定基于所筛选的故障点及其左右相邻故障点所形成的最小线路区间，且待将所确定的最小线路区间设为当前均分线路后，返回所述仿真初始理论时刻计算单元；
[0023]下一均分线路迭代计算单元，用于若根据对比结果，判断出满足所述迭代结束条件时，结束当前均分线路的迭代计算，并提取下一条最短线路为当前均分线路后，返回所述仿真初始理论时刻计算单元；
[0024]故障结果输出单元，用于待所有的最短线路迭代计算结束后，输出每一条最短线路上最后一次迭代筛选出的故障点，并认定为最终的故障点。
[0025]其中，故障监测设备安装在输电线路中各线路节点的分接箱上。
[0026]其中，所述迭代结束条件为某一故障行波信号抵达的两个初始理论时刻之间所形成的时间差与对应两个初始实际时刻之间所形成的时间差的差值小于预设阈值。
[0027]其中，所述预定条件为某一故障行波信号抵达的两个初始理论时刻之间所形成的
时间差与对应两个初始实际时刻之间所形成的时间差为最接近，且二者的差值大于所述预设阈值。
[0028]实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
[0029]本专利技术通过在输电电缆线路上分布式安装多台故障监测设备，并故障发生时，利用工频参量的变化特征来确定故障测距设备及其所属故障区间(如最短线路)，采集所有故障监测设备上的行波信号来记录故障行波信号到达的初始时间时刻，且进一步通过模拟故障点位置，根据故障点位置不断迭代均分N等份，进行最终定位故障结果，从而解决了现有技术中故障定位准确度不高的问题，能够提高输电电缆线路故障诊断、快速定位的能力，解决输电电缆长期存在的巡线困难、运维劳动强度大等问题，缩短故障停电时间，提高检修效率，为输电电缆应急抢修和保供电提供技术支撑。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、接收所有预设的故障监测设备在输电线路上实际监测到的信号，并确定信号中携带有故障工频特征的故障监测设备均为所需的故障测距设备，且进一步在预设的输电线路拓扑图中，确定出每两个故障测距设备所属的最短线路；S2、在每一条最短线路上，分别提取故障行波信号抵达对应两个故障测距设备的初始实际时刻，并结合每一条最短线路的预设总长，计算出故障行波信号对应在每一条最短线路中的行波速度；S3、将每一条最短线路均设定为均分线路；S4、获取当前均分线路，进行N等份均分，以得到当前均分线路的两端及N
‑
1个均分点均记为故障点，并结合当前均分线路的总长及对应的行波速度，仿真计算出当前均分线路上N+1个故障点产生的故障行波信号分别抵达对应两个故障测距设备的初始理论时刻；其中，N为大于1的正整数；S5、在当前均分线路上，将每一个故障行波信号的两个初始理论时刻与对应的两个初始实际时刻进行对比，并根据对比结果，判断出不满足预设的迭代结束条件时，在当前均分线路上N+1个故障点中，筛选出符合预定条件的故障点，进一步在当前均分线路上，确定基于所筛选的故障点及其左右相邻故障点所形成的最小线路区间，且待将所确定的最小线路区间设为当前均分线路后，返回步骤S4；S6、若根据对比结果，判断出满足所述迭代结束条件时，结束当前均分线路的迭代计算，并提取下一条最短线路为当前均分线路后，返回步骤S4；S7、待所有的最短线路迭代计算结束后，输出每一条最短线路上最后一次迭代筛选出的故障点，并认定为最终的故障点。2.如权利要求1所述的基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法，其特征在于，所述故障监测设备安装在输电线路中各线路节点的分接箱上。3.如权利要求2所述的基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法，其特征在于，所述迭代结束条件为某一故障行波信号抵达的两个初始理论时刻之间所形成的时间差与对应两个初始实际时刻之间所形成的时间差的差值小于预设阈值。4.如权利要求3所述的基于微分迭代法的输电电缆故障测距方法，其特征在于，所述预定条件为某一故障行波信号抵达的两个初始理论时刻之间所形成的时间差与对应两个初始实际时刻之间所形成的时间差为最接近，且二者的差值大于所述预设阈值。5.一种基于微分迭代法的输电电缆故障测距系统，其特征在于，包括：线路筛选单元，用于接收所有...

【专利技术属性】
技术研发人员：成健，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：