专利汇可以提供一种适用于混合输电线路的行波测距系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种适用于混合输电线路的行波测距的系统及方法,该系统通过在架空线路与 电缆 连接处增加一组互感器和就地化采集模 块 采集模拟量 信号 并传输给两侧行波测距模块,两侧行波测距模块实时计算判断是否发生故障,并依据两侧 电路 实现了准确的故障区间判断,同时选择合适的方式实现了混合输电线路各段 波速 的在线测量的双端行波测距,有效的提高混合输电线路行波测距的可靠性和准确性,且工程易实现。,下面是一种适用于混合输电线路的行波测距系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种适用于混合输电线路的行波测距系统,其特征在于:所述行波测距系统包含第一组互感器、第二组互感器、第三组互感器、就地采集模块和两组行波测距模块;所述第一组互感器和一组行波测距模块安装在混合输电线路的一侧,所述第二互感器组和就地采集模块安装在混合输电线路中架空线与电缆线连接处,所述第三互感器组和另一组行波测距模块安装在混合输电线路的另一侧,所述第一组互感器和第三组互感器分别与本侧的行波测距模块输入端连接,第二组互感器与就地采集模块的输入端连接,就地采集模块分别与两测行波测距模块连接。
2.如权利要求1所述的一种适用于混合输电线路的行波测距系统,其特征在于:上述各组互感器仅包含电流互感器,或者包含电流和电压互感器。
3.如权利要求1所述的一种适用于混合输电线路的行波测距系统,其特征在于:所述就地采集模块与两侧行波测距模块通过光纤直连,或者通过复用通道连接。
4.如权利要求1所述的一种适用于混合输电线路的行波测距系统,其特征在于:所述行波测距模块和就地采集模块均包括光电转换模块,用于转换收发的光信号。
5.如权利要求1所述的一种适用于混合输电线路的行波测距系统,其特征在于:所述行波测距模块包括:
采集单元:对本侧电气量进行工频量采样和暂态行波高频采样;
接收单元:接收就地采集模块的工频量采样和暂态行波高频采样及对侧行波故障区间判断单元的故障初始行波到达时刻;
发送单元:发送本侧故障区间判断结果及故障初始行波到达时刻;
同步处理单元:以就地采集模块作为主机,行波测距模块作为从机采用基于数据通道的采样值时刻调整法将采集单元的采样数据与主机进行采样同步,并对接收单元的数据进行同步处理;
故障区间判断单元:根据同步处理单元处理后的电流工频量进行本侧故障判断,且综合对侧判据结果进行故障区间判断;
暂态行波小波变换单元:对故障前后经同步处理后的暂态行波高频采样值进行小波变换,并输出故障初始行波到达时刻给波速在线计算及更新单元;
波速在线计算及更新单元:当故障区间判断单元判断故障发生在保护的混合输电线路外时,波速在线计算及更新单元采用式(1)进行波速计算,当故障区间判断单元判断故障发生在混合输电线路内时,则采用式(2)或式(3)进行波速计算;同时根据计算的行波波速,判断其是否可用,若可用则更新对应的线路行波波速;
所述波速在线计算及更新单元中的区外故障波速计算具体为:设混合输电线路分为A段线路和B段线路,故障发生在t0,故障初始行波到达三组互感器的时间分别为t1、t2和t3,则对于各段输电线路的行波波速为:
其中,va和vb分别为A段和B段线路的行波波速,La和Lb分别为A段和B段线路长度;
所述波速在线计算及更新单元中的区内故障波速计算具体为:若故障发生在A段线路,则B段线路的行波波速为:
若故障发生在B段线路,则A线路的行波波速为:
故障测距计算单元:根据波速在线计算及更新单元的行波波速进行故障测距计算。
6.如权利要求5所述的一种适用于混合输电线路的行波测距系统,其特征在于:所述故障测距计算单元包括测距计算子单元和加权计算子单元;
所述测距计算子单元:依据故障发生的线路故障段进行故障测距;若故障发生在A段线路,则A侧行波测距模块可依据式(4)和式(5)进行故障测距计算:
所述加权计算子单元:依据两次计算得到的行波测距结果进行加权计算;若发生在A段线路故障,则A侧行波测距模块使用两个方程式进行计算并依据权重来给出最终的测距结果,其计算方式为:
DFa=ε×xa1+(1-ε)×xa2 (6)
其中,DFa为最终测距结果,ε为xa1的测距结果权重系数,取值范围为0~1。
7.一种适用于混合输电线路的行波测距方法,其特征在于:包括以下步骤,步骤(1),模拟量采样:混合输电线路两侧的行波测距模块和架空线与电缆线连接处的就地采集模块分别对安装处的电气量进行工频量采样和暂态行波高频采样;
步骤(2),三侧采样同步;
步骤(3),故障区间判断、暂态行波小波变换:两侧行波测距模块分别根据本侧及架空线与电缆线连接处的电流工频量进行本侧故障判断,且综合对侧判据结果进行故障区间判断,并对故障前后的暂态行波高频采样值进行小波变换;
步骤(4),波速在线计算及更新:当判断故障发生在保护的混合输电线路外时,采用式(1)进行波速计算,当判断故障发生在混合输电线路内时,采用式(2)或式(3)进行波速计算;同时根据计算的行波波速,行波测距模块判断其是否可用,若可用则更新对应的线路行波波速;当判断发生区内故障时进入步骤(5);
区外故障波速计算:设混合输电线路分为A段线路和B段线路,故障发生在t0,故障初始行波到达三组互感器的时间分别为t1、t2和t3,则对于各段输电线路的行波波速为:
其中,va和vb分别为A段和B段线路的行波波速,La和Lb分别为A段和B段线路长度;
区内故障波速计算:若故障发生在A段线路,则B段线路的行波波速为:
若故障发生在B段线路,则A线路的行波波速为:
步骤(5),根据步骤4的行波波速进行故障测距计算。
8.如权利要求7所述的一种适用于混合输电线路的行波测距方法,其特征在于:所述步骤(5)具体包括:
步骤(51):依据故障发生的线路故障段进行故障测距;若故障发生在A段线路,则A侧行波测距模块可依据式(4)和式(5)进行故障测距计算:
步骤(52),故障测距结果加权计算:依据两次计算得到的行波测距结果进行加权计算;
若发生在A段线路故障,则A侧行波测距模块使用两个方程式进行计算并依据权重来给出最终的测距结果,其计算方式为:
DFa=ε×xa1+(1-ε)×xa2 (6)
其中,DFa为最终测距结果,ε为xa1的测距结果权重系数,取值范围为0~1。
9.如权利要求7所述的一种适用于混合输电线路的行波测距方法,其特征在于:对于步骤(3)中故障区间判断具体如下,对于一侧行波测距模块,根据本侧及架空线-电缆线连接处的电流工频量,使用式(7)计算差动电流和制动电流是否满足判据,并实时与对侧交换判据结果;当一侧行波测距模块计算满足判据条件时,判断为此段线路故障,当两侧均不满足时,判断为区外故障;当两侧均满足判据条件时,判断为混合输电线路连接处故障;
式中,ICDΦ为差动电流,等于两侧电流矢量和的幅值;IRΦ为制动电流,等于两侧电流矢量差的幅值;ISET为差动电流启动定值。
10.如权利要求7所述的一种适用于混合输电线路的行波测距方法,其特征在于:所述步骤(2),三侧采样同步具体为,就地采集模块作为主机,两侧行波测距模块作为从机采用基于数据通道的采样值时刻调整法与主机进行采样同步。
11.如权利要求7所述的一种适用于混合输电线路的行波测距方法,其特征在于:用于故障测距采样的行波包括电流行波和/或电压行波。
12.如权利要求7所述的一种适用于混合输电线路的行波测距方法,其特征在于:步骤(4)中所述行波测距模块判断其是否可用的方法是:当波速计算值在对应线路类型的波速范围内,则判断波速计算值为有效,否则认为无效。
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