[发明专利]雷电精确定位系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及监测设备技术领域，尤其涉及一种雷电精确定位系统及方法。

背景技术

以往,当电网输电线路因雷击发生跳闸事故,调度中心下达命令,由线路责任区的单位出动大批巡线维护人员,根据人工保护故障测距结果,沿输电线路逐杆排查故障点。雷电频繁区域通常处于山区地区,巡线维护人员翻山越岭,费时费力。对于一些重点线路的故障,可能造成延误送电、减低电网安全稳定水平等严重后果。

雷电定位系统是一整套全自动、大面积、高精度、实时雷电监测系统，能实时遥测并显示云对地闪击的时间、位置、雷电流峰值和极性、回击次数以及每次回击的参数，雷击点的分时彩色图能清晰的显示雷暴的运动轨迹。通过利用雷电定位系统,线路发生雷击跳闸后,调度运行值班人员只需提供跳闸精确时间,线路责任区人员根据定位系统，查找该时刻最有可能发生雷击的杆塔位置,快速排查故障点,大大减轻了巡线维护工作人员的工作强度。

雷电定位系统在电力输电线路防雷中起着很重要的作用：

1)当线路雷击跳闸时，雷电动态图能提供较精确的雷击故障点，避免全线巡视，缩短抢修时间，减小了损失；

2)积累某一地区雷电数据，这有助于准确掌握海南各地雷电密度分布，为线路设计施工提供参考；

3)从显示屏上实时地掌握雷暴情况及其移动轨迹，有利于调度员采取必要的预防措施。

现有技术的雷电定位系统如图1所示，在输电线路覆盖区域沿途部署雷电定位监测装置，雷电定位监测装置通过无线通信协作，将信息传输给区域内的雷电定位LLS信息接收站，由LLS信息接收站通过GPRS网络将数据发给雷电定位系统传的后台数据中心。在此过程中，雷电定位监测装置主要记录传输数据有：落雷坐标、落雷时间、雷电流强度、雷电流极性等，其中，落雷时间为GPS记录时间。

当雷电灾害在区域X发生时，处在该区域位置的雷电定位装置LL2和LL3将采集到的落雷信息无线传输给LLS信息接收站，通过LLS信息接收站将区域X内的落雷信息上传到雷电定位系统的后台数据中心。

对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。为了保证保护的选择性，电流速断保护措施一般只能保护线路的一部分。设于该区域X内的且连接输电线路A段和输电线路B段的继电保护装置PR2在线路输电过程中，因严重雷电灾害发生时，出现的电流增加、电压升高或降低、频率降低、温度升高等现象，超过了继电保护装置的整定值(给定值)或超限值后，迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，断开输电线路A段和输电线路B段的连接，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。跳闸记录时间为继电保护记录时间。因此，在时间同步方面存在继电保护装置PR2的跳闸时间和LLS信息接收站落雷时间的不统一问题。

然而，统一时间是雷电定位系统精确定位的前提,实际生产中，部分线路跳闸时间按照继电保护记录的时间(PRT),而雷电定位系统记录的是GPS时间,两者之间存在数分钟的差异。时间不统一就会给故障点的查找带来困难,不能精确定位出某个时间段发生雷击的范围,降低故障排查的效率。

发明内容

本发明的目的提供一种雷电精确定位系统和方法，通过在雷电定位信息接收站和每一所述继电保护装置之间设定自动时间同步检测机制，从而提高雷电定位与线路故障点之间的时间精准性，提高巡线运维人员线路故障排查效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种雷电精确定位系统，

包括设于输电线路覆盖的任意区域内的至少一个雷电定位监测站和一雷电定位信息接收站、设于所述区域内的连接输电线的至少一个继电保护装置以及远离所述区域的后台数据中心，每一所述雷电定位监测站将采集到的数据通过无线通信方式发送给所述雷电定位信息接收站，所述雷电定位信息接收站将接收到的所述数据通过GPRS方式与所述后台数据中心，每一所述继电保护装置分别通过GPRS方式与所述后台数据中心以发送跳闸记录信息，所述数据包括落雷记录时间，所述跳闸记录信息包括跳闸记录时间；所述雷电定位信息接收站设有第一PTP时间同步模块，每一所述继电保护装置分别设有第二PTP时间同步模块，每一所述继电保护装置通过所述第二PTP时间同步模块与所述第一PTP时间同步模块的PTP单向通信，以自动实现其发送的跳闸记录时间与所述雷电定位信息接收站发送的落雷记录时间的时间同步。

作为上述技术方案的改进，每一所述雷电定位监测站设有无线发射模块，所述雷电定位信息接收站对应设有与所述无线发射模块实现无线通信的无线接收模块。