一种改进型输电线路雷击双端行波定位方法

专利类型：发明专利

语言：中文

申请号：CN201310488627.1

申请日：20131018

发明人：马仪申元王磊姚陈果吴昊王琪米彦

申请人：云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院重庆大学

申请人地址：650217 云南省昆明市昆明经济技术开发区云大西路中段云电科技园

公开日：20160504

公开号：CN103499772B

代理人：胡正顺

代理机构：重庆大学专利中心 50201

摘　　要：一种改进型输电线路雷击双端行波定位方法，涉及架空输电线路雷击故障定位计算方法。本发明利用计算机，通过程序，经设置监测点、提取电流线模分量、提取首波头到达时间、确定架空输电线路雷击区间和反射波来源、提取反射波头到达时间、根据不同雷击区间进行雷击点定位计算，确定架空输电线路上的雷击故障点位置。本发明具有简单可行，定位精度高，定位效率高，实用性强，能快速、准确地判定架空输电线路上的雷击故障点，便于推广应用等特点。本发明可广泛应用于架空输电线路雷击定位计算，特别适用于110kV及以上高压架空输电线路的雷击定位计算。

主权项：一种改进型输电线路雷击双端行波定位方法，利用计算机，通过程序，确定架空输电线路上的雷击故障点位置，其特征在于所述方法的具体步骤如下：(1)设置监测点首先，在架空输电线路上设置两个监测点Y₁和Y₂，所述两个监测点Y₁和Y₂设置在架空输电线路的两端，并对称分布设置，每一个监测点Y₁或Y₂均距离最近的变电站的距离为9～10km，并设定左侧变电站A到监测点Y₁之间为监测区1，监测点Y₂到右侧变电站B之间为监测区3，监测点Y₁到监测点Y₂之间为监测区2；(2)提取电流线模分量第(1)步完成后，分别将监测点Y₁或Y₂处的三相导线上的雷击暂态电流进行相模变换，所述相模变换如公式(1)所示，现只计算监测点Y₁或Y₂处的电流线模分量x₁； $[\begin{matrix} x_{0} \\ x_{1} \\ x_{2} \end{matrix}] = \frac{1}{3} [\begin{matrix} 1 & 1 & 1 \\ 1 & - 1 & 0 \\ 1 & 0 & - 1 \end{matrix}] [\begin{matrix} x_{A} \\ x_{B} \\ x_{C} \end{matrix}] - - - (1)$ 式中：x₀为三相导线上的雷击暂态电流地模分量，单位为安培；x₁和x₂均为三相导线上的雷击暂态电流线模分量，单位为安培；x_A为A相导线上的雷击暂态电流，单位为安培；x_B为B相导线上的雷击暂态电流，单位为安培；x_C为C相导线上的雷击暂态电流，单位为安培；(3)提取首波头到达时间，确定架空输电线路雷击区间和反射波来源第(2)步完成后，利用小波变换分别提取监测点Y₁和Y₂处的电流线模分量x₁中首波头到达时间，即t₁和t₂；然后比较监测点Y₁和监测点Y₂处的电流线模分量x₁的首波头极性来确定雷击区间：当两个电流线模分量x₁的首波头的极性相反时，则判定雷击点C位于监测区2；当两个电流线模分量x₁的首波头的极性一致时，则判定雷击点C位于监测区1或监测区3；当判定雷击点C位于监测区1或监测区3时，再比较t₁和t₂大小，进一步确定架空输电线路雷击区间：当t₁<t₂时，则判定雷击点C位于监测区1；当t₁>t₂时，则判定雷击点C位于监测区3；其次分别对比监测点Y₁或监测点Y₂处的电流线模分量x₁的首波头的极性和第二个波头的极性，确定反射波来源：当雷击点C位于监测区1时，当监测点Y₁处的电流线模分量x₁首波头和第二个波头的极性相反时，则监测点Y₁处的电流线模分量x₁的第二个波头为来自左侧变电站A的反射波；当雷击点C位于监测区2时，当监测点Y₁处的电流线模分量x₁首波头和第二个波头的极性相同时，则监测点Y₁处的电流线模分量x₁的第二个波头为来自左侧变电站A的反射波；当雷击点C位于监测区3时，当监测点Y₂处的电流线模分量x₁首波头和第二个波头的极性相反时，则监测点Y₂处的电流线模分量x₁的第二个波头为来自右侧变电站B的反射波；(4)提取反射波头到达时间，根据不同雷击区间进行雷击点定位计算第(3)步完成后，利用小波变换分别提取监测点Y₁或Y₂处的电流线模分量x₁中反射波头到达时间，即t_1A或t_2B，根据不同雷击区间，选择相应公式计算架空输电线路雷击点C与左侧变电站A的距离L，单位为km，即：当雷击发生在监测区1时，由于雷击暂态电流到达监测点Y₁的时刻t₁要小于雷击暂态电流到达监测点Y₂的时刻t₂，因此t₂>t₁，架空输电线路雷击点C与左侧变电站A的距离L为： $L = \frac{1}{2} (L_{2} - L_{1}) \frac{t_{1 A} - t_{1}}{t_{2} - t_{1}} - - - (2)$ 当雷击发生在监测区2时，架空输电线路雷击点C与左侧变电站A的距离L为：当t₁≤t₂时， $L = \frac{1}{2} (L_{1} + L_{2}) - L_{1} \frac{t_{2} - t_{1}}{t_{1 A} - t_{1}} - - - (3)$ 当t₁>t₂时， $L = \frac{1}{2} (L_{1} + L_{2}) + L_{1} \frac{t_{1} - t_{2}}{t_{1 A} - t_{1}} - - - (4)$ 当雷击发生在监测区3时，由于雷击暂态电流到达监测点Y₂的时刻t₂要小于雷击暂态电流到达监测点Y₁的时刻t₁，因此t₁>t₂，架空输电线路雷击点C与左侧变电站A的距离L为： $L = L L - \frac{1}{2} (L_{2} - L_{1}) \frac{t_{2 B} - t_{2}}{t_{1} - t_{2}} - - - (5)$ 公式(2)～(5)中：t₁为雷击暂态电流从雷击点C传至监测点Y₁的时刻，单位为μs；t_1A为雷击暂态电流沿左侧架空输电线路传到左侧变电站A第一次发生反射后回到监测点Y₁的时刻，单位为μs；t₂为雷击暂态电流从雷击点C传至监测点Y₂的时刻，单位为μs；t_2B为雷击暂态电流沿右侧架空输电线路传到右侧变电站B处第一次发生反射后回到监测点Y₂的时刻，单位为μs；L₁为监测点1与左侧变电站A的距离，单位为km；L₂监测点2与左侧变电站A的距离，单位为km；LL为整条架空输电线路全长，单位为km。

关键词：

法律状态：公开

IPC专利分类号：G01R31/08(2006.01)I