[发明专利]使用估计故障位置进行行波验证

说明书

技术领域

本披露涉及基于行波计算电力线路上的故障位置。更具体地但并非排他性地，本披露涉及用于使用各种用于分析与行波相关联的数据的技术来计算故障位置的多种技术。

附图简述

参照附图描述了本披露的非限制性且非详尽的实施例，包括本披露的各个实施例，在附图中：

图1展示了与本披露的某些实施例相一致的一种用于检测行波并且使用所检测到的行波来计算故障的位置的系统的框图。

图2A展示了梯格图，示出了与本披露的各个实施例相一致的在由300英里(482.8km)长的传输线路上的故障事件所引起的相对时间尺度之上的行波。

图2B展示了与本披露的各个实施例相一致的作为随时间来自图2A中所展示的故障的电流的函数的行波。

图2C展示了梯格图，示出了与本披露的各个实施例相一致的在远程终端与本地终端处来自在400km长传输线路上的故障事件的行波。

图3A展示了与本披露的某些实施例相一致的在内部故障事件期间在线路终端处所捕捉到的行波。

图3B展示了用来捕捉图3A的波形的模拟滤波器的阶跃响应。

图4展示了与本披露的某些实施例相一致的可用来确定故障事件的三个波形和一个阈值。

图5展示了一个波形，示出了与通过将直线拟合到波形的上升沿并计算与时间轴的截距来确定行波的到达时间相关联的某些困难。

图6展示了与本披露的某些实施例相一致的应用到示出电流中的波峰的波形的低通滤波器的输出。

图7A展示了与本披露的某些实施例相一致的一种实现差分器-平滑器方式的波峰估计系统的功能框图。

图7B展示了故障与稳定下来的电流中的上升相关联的场景，连同图7A中所示出的框图的部件的所产生的输出。

图7C展示了与图7B中所展示的场景相比故障导致电流中的更慢上升的场景，连同图7A中所示出的框图的部件的所产生的输出。

图7D展示了故障与稳定下来的电流中的上升相关联的场景，连同图7A中所示出的框图的部件的所产生的输出。

图8展示了与本披露的某些实施例相一致的拟合到一种使用差分器-平滑器的波峰估计系统的输出的抛物线。

图9展示了与本披露的某些实施例相一致的一种系统，该系统被配置成用于在行波沿着电力传输线路传播时对该行波的分散进行补偿。

图10展示了与本披露的某些实施例相一致的一种用于基于传输线路的已知分散速率确定分散的方法的一个示例。

图11示出了与本披露的某些实施例相一致的具有三个导线交叉的传输线路。

图12A展示了电流波输入，该电流波输入在时间T上具有从0到振幅A的上升沿。

图12B展示了与本披露的各个实施例相一致的差分器的输出，其中，输入是图12A中所展示的电流波。

图12C展示了与本披露的某些实施例相一致的平滑器的输出，其中，输入是图12B中所示出的差分器的输出。

图12D展示了与本披露的某些实施例相一致的图12C中所展示的经平滑的波形的导数。

图13展示了与本披露的某些实施例相一致的一种在具有已知阻抗不连续点的传输线路上操作的故障定位系统，该故障定位系统可用来针对行波反射建立附加时间窗口。

图14展示了与本披露的某些实施例相一致的一种用于使用行波估计故障位置的方法的流程图。

图15展示了与本披露的某些实施例相一致的一种用于检测故障并且使用行波估计故障位置的系统1500的功能框图。

详细说明

行波故障定位(TWFL)系统商业上可用于专用故障定位设备或作为包括在某些数字故障记录器中的附加功能。在加拿大和美国的某些电力公共设施使用在公共设施内部开发的TWFL系统以供内部使用。TWFL系统通常通过对来自故障的电流波形图或电压波形图(也被称为事件报告)进行分析以事后方式来提供故障位置信息。可以使用来自传输线路的一个终端或所有终端的波形图来对故障位置进行估计。多个终端TWFL系统使用电流样本或电压样本(它们的相应时间戳根据协调世界时间(UTC)时间)来简化计算。这些系统从传输线路终端获得事件并且使用运行软件的通用计算机来确定故障的位置。