[发明专利]配电线路的故障预警系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体而言，涉及一种配电线路的故障预警系统和配电线路的故障预警方法。

背景技术

配电线路是电力系统的重要组成部分，直接与用户相连，与用户供电可靠性密切相关。统计表明：配电线路是电力系统中最容易发生故障的环节，电力系统70%以上的故障都发生在配电线路上。配电线路故障，不仅损坏电力设备，还将影响用户供电，危害正常的社会和生活秩序。配电线路故障处理是电力系统研究的重要课题。

然而，目前的配电线路故障处理集中在故障发生后的快速有选择隔离故障设备，是一种事后处理的策略。

因此，需要一种新的技术方案，能够实现准确识别配电线路故障发展过程，实现配电线路故障预警，从而提高配电系统的供电可靠性，减少故障损失。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种新的技术方案，能够实现准确识别配电线路故障发展过程，实现配电线路故障预警，从而提高配电系统的供电可靠性，减少故障损失。

有鉴于此，本发明提出了一种配电线路的故障预警系统，包括：采集单元，实时采集配电线路上的行波电气量；记录单元，根据所述行波电气量判断是否发生扰动，并记录所述扰动发生的时间；判断单元，判断所述扰动是否发生在被监测的配电线路上；计算单元，在所述判断单元的判断结果为是时，计算所述被监测的配电线路上最近两次发生扰动的时间间隔；故障判定单元，将所述时间间隔和预设的时间间隔进行比较，在所述时间间隔小于所述预设的时间间隔时，判定所述被监测的配电线路上将发生故障。

在上述技术方案中，优选地，还包括：结果输出单元，用于在所述故障判定单元判定所述被监测的配电线路上将发生故障时，输出故障预警结果。

在该技术方案中，通过监测配电线路上发生间歇性瞬时扰动发生的行波电气量，实时监测配电线路的运行情况，及时提供配电线路故障预警，减少配电线路故障，提高配电电路供电的可靠性，保证配电线路的安全运行。

在上述技术方案中，优选地，所述行波电气量包括电压行波和电流行波。

在该技术方案中，行波电气量包括但是不限于电压行波和电流行波，还可以是模量行波和相量行波。

在上述技术方案中，优选地，所述判断单元的判断过程包括：对所述电压行波和所述电流行波分别进行四层小波变换，并从变换结果中分别提取模极大值；比较所述电压行波的四层小波变换模极大值与所述电流的四层小波变换模极大值的极性，若有不少于三层的电压行波小波变换模极大值与电流行波小波变换模极大值的极性相反，则判定所述扰动发生在被监测的配电线路，否则，判定所述扰动发生在被监测的配电线路外。

运行中的配电线路，如某一点绝缘降低，在工频电压作用下，将重复地间歇性地引起在电力系统中传播的行波。当扰动发生在被监测线路上时，测量点获得的电压行波与电流行波极性相反；而当扰动发生在被监测线路以外时，测量点获得的电压行波与电流行波极性相同。另外，开关操作、雷击等外在干扰也将在配电线路上产生干扰行波。但是，开关操作、雷击等干扰行波，相比由于配电线路自身原因引起的在工频电压激励下的产生的行波，是随机的。因此，基于配电线路内部干扰行波出现的规律，可实现配电线路故障预警。

在上述技术方案中，优选地，还包括：设置单元，用于根据接收到的设置命令，设置所述预设的时间间隔。

在该技术方案中，用户可以根据个人需要或是日常经验设置预设的时间间隔，如果实际时间间隔小于预设的时间间隔，则说明扰动发生的频率较高，则此时可判定为被监测的配电线路发生故障。

根据本发明的另一方面，还提供了一种配电线路的故障预警方法，包括：步骤202，实时采集配电线路上的行波电气量；步骤204，根据所述行波电气量判断是否发生扰动，并记录所述扰动发生的时间；步骤206，判断所述扰动是否发生在被监测的配电线路上；步骤208，在判断结果为所述扰动发生在被监测的配电线路上时，计算所述被监测的配电线路上最近两次发生扰动的时间间隔；步骤210，将所述时间间隔和预设的时间间隔进行比较，在所述时间间隔小于所述预设的时间间隔时，判定所述被监测的配电线路上将发生故障。

在上述技术方案中，优选地，还包括：步骤212，在判定所述被监测的配电线路上将发生故障时，输出故障预警结果。

在该技术方案中，通过监测配电线路上发生间歇性瞬时扰动发生的行波电气量，实时监测配电线路的运行情况，及时提供配电线路故障预警，减少配电线路故障，提高配电电路供电的可靠性，保证配电线路的安全运行。

在上述技术方案中，优选地，所述行波电气量包括电压行波和电流行波。