一种输电线路故障行波监测与测距方法与流程

本发明涉及输电线路故障检测，具体为一种输电线路故障行波监测与测距方法。

背景技术：

1、输电线路故障检测方法是用于检测输电线路中的故障，以及确定故障的类型和位置，具体来说，输电线路故障检测方法通过监测线路上的电流、电压、功率等参数的变化，以及利用故障信号的特征，识别线路中的故障情况。常用的故障检测方法包括：电流/电压差动保护通过比较线路两端的电流或电压差值，检测线路上的故障，如短路、接地等；频域分析通过对线路电流、电压信号进行频谱分析，检测故障引起的频率成分变化，如谐波、突变等；波形分析通过对线路电流、电压波形的变化进行分析，检测故障引起的波形畸变、波动等；人工智能技术利用机器学习、深度学习等技术，通过建立故障模型和数据分析，实现自动化的故障检测和诊断。

2、目前大部分输电线路故障检测方法没有通过对输电线路故障的行波进行监测与测距，导致不能准确判断线路故障存在的位置，存在线路故障检修不及时，维护效率低的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种输电线路故障行波监测与测距方法，具备通过在输电线路上安装电压型行波传感器，在输电线路两端测量电压值sddy，并由该电压值得到行波信号xbxh，通过数据处理软件根据行波信号xbxh，计算行波信号的波形特征值xbtz，在输电线路周围安装时域反射仪，通过行波信号的发送时间fssj与接收时间jssj计算故障点距离gzjl，通过电子显示屏将输电线路故障的具体故障位置显示出来，根据该线路故障的具体位置及时进行线路维修，提高了输电线路维护的效率等优点，解决了上述问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种输电线路故障行波监测与测距方法，具体包括以下步骤：

5、s1、在输电线路上安装电压型行波传感器，在输电线路两端测量电压值sddy，并由该电压值得到行波信号xbxh；

6、s2、传感器捕捉到的行波信号xbxh会被送至监测系统进行处理,监测系统内部存在数据处理软件；

7、s3、所述数据处理软件根据行波信号xbxh，计算行波信号的波形特征值xbtz；

8、s4、在输电线路周围安装时域反射仪，通过行波信号的发送时间fssj与接收时间jssj计算故障点距离gzjl；

9、s5、通过电子显示屏将输电线路故障的具体故障位置显示出来。

10、优选的，所述s1在输电线路两端测量电压值sddy，测量方法如下：

11、1、在输电线路两端附近安装电压互感器，采用一次绕组连接到输电线路上，二次侧连接到测量设备；

12、2、将电压互感器的二次侧接入到测量设备或数据采集系统中，通常需要进行正确的接线连接，确保信号传输正确；

13、3、在安装完成后，对电压互感器进行校准和调试；

14、4、通过监测设备测量得到输电线路两端的电压值sddy。

15、优选的，所述s1通过数据采集模块将输电线路两端的电压值编入数据集，该数据集合为{sddyn-4,sddyn-3,sddyn-2,sddyn-1,sddyn}。

16、优选的，所述s1根据输电线路两端的电压值sddy，计算得到行波信号xbxh，计算公式如下：

17、

18、公式中，xbxh表示行波信号，sddy1与sddy2表示输电线路两端的电压值，t表示传输时间，δθ表示电压的相位差，j表示虚数单位，e表示自然对数的底数为2.71828，ω表示角频率。

19、优选的，所述s3通过数据处理软件根据行波信号xbxh，计算行波信号的波形特征值xbtz，计算公式如下：

20、

21、公式中，xbtz表示行波信号的波形特征值，max(xbxh)表示行波信号的最大值，即信号峰值，通过这个函数表示信号的最大振幅，mean(|xbxh|)表示信号的绝对值的平均值，即信号的振幅绝对值的平均值，通过这个函数表示信号的平均振幅水平。

22、优选的，所述s4通过在输电线路周围安装时域反射仪，得到行波信号的发送时间fssj，计算方式如下：

23、

24、公式中，fssj表示行波信号的发送时间，gtst表示行波信号到达时刻的记录时间，dtce表示行波信号传输的距离，vrce表示行波信号在传播介质中的传输速度。

25、优选的，所述s4通过在输电线路周围安装时域反射仪，得到行波信号的接收时间jssj，计算方式如下：

26、

27、公式中，jssj表示行波信号的接收时间，fssj表示行波信号的发送时间，dtce表示行波信号传输的距离，vrce表示行波信号在传播介质中的传输速度。

28、优选的，所述s4根据行波信号的发送时间fssj与接收时间jssj计算故障点距离gzjl，计算公式如下：

29、gzjl＝(jssj-fssj)*vrce

30、公式中，gzjl表示故障点距离，jsj表示行波信号的接收时间，fssj表示行波信号的发送时间，vrce表示行波信号在传播介质中的传输速度。

31、优选的，所述s5将输电线路的故障点输出到显示终端。

32、优选的，所述s5在显示终端设置异常报警，当时域反射仪传输输电线路的故障点距离时，会触发故障报警机制。

33、与现有技术相比，本发明提供了一种输电线路故障行波监测与测距方法，具备以下有益效果：

34、本发明通过在输电线路上安装电压型行波传感器，在输电线路两端测量电压值sddy，并由该电压值得到行波信号xbxh，通过数据处理软件根据行波信号xbxh，计算行波信号的波形特征值xbtz，在输电线路周围安装时域反射仪，通过行波信号的发送时间fssj与接收时间jssj计算故障点距离gzjl，通过电子显示屏将输电线路故障的具体故障位置显示出来，根据该故障点距离gzjl的值，维修人员能够判断出输电线路故障存在的具体位置，根据该具体位置及时进行输电线路维修，提高了输电线路维护的效率。

技术特征：

1.一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：所述s1在输电线路两端测量电压值sddy，测量方法如下：

3.根据权利要求2所述的一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：所述s1通过数据采集模块将输电线路两端的电压值编入数据集，该数据集合为{sddyn-4,sddyn-3,sddyn-2,sddyn-1，sddyn}。

4.根据权利要求3所述的一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：所述s1根据输电线路两端的电压值sddy，计算得到行波信号xbxh，计算公式如下：

5.根据权利要求4所述的一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：所述s3通过数据处理软件根据行波信号xbxh，计算行波信号的波形特征值xbtz，计算公式如下：

6.根据权利要求5所述的一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：所述s4通过在输电线路周围安装时域反射仪，得到行波信号的发送时间fssj，计算方式如下：

7.根据权利要求6所述的一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：：所述s4通过在输电线路周围安装时域反射仪，得到行波信号的接收时间jssj，计算方式如下：

8.根据权利要求7所述的一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：所述s4根据行波信号的发送时间fssj与接收时间jssj计算故障点距离gzjl，计算公式如下：

9.根据权利要求8所述的一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：所述s5将输电线路的故障点输出到显示终端。

10.根据权利要求1所述的一种输电线路故障行波监测与测距方法，其特征在于：所述s5在显示终端设置异常报警，当时域反射仪传输输电线路的故障点距离时，会触发故障报警机制。

技术总结本发明涉及输电线路故障检测技术领域，且公开了一种输电线路故障行波监测与测距方法。该方法通过在输电线路上安装电压型行波传感器，在输电线路两端测量电压值Sddy，并由该电压值得到行波信号Xbxh，数据处理软件根据行波信号Xbxh，计算行波信号的波形特征值Xbtz，在输电线路周围安装时域反射仪，通过行波信号的发送时间Fssj与接收时间Jssj计算故障点距离Gzjl，通过电子显示屏将输电线路故障的具体故障位置显示出来，根据该故障点距离Gzjl的值，得出输电线路故障存在的具体位置，根据该具体位置及时进行输电线路维修，提高了输电线路维护的效率。技术研发人员：翟斌,翟希铖,咸明受保护的技术使用者：淄博致行电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4