[发明专利]一种基于光学电流互感器的故障测距系统和方法

权利要求书

1.一种基于光学电流互感器的故障测距系统，用于测定两变电站之间的输电线中的故障点的位置，其特征在于，包括在两变电站内均设置依次连接的光学电流互感器、行波测距装置、交换机和时钟采集装置，各光学电流互感器均包括通过第一光缆相互连接的光学电流互感器敏感单元和光学电流互感器采集单元，各光学电流互感器敏感单元分别设置在输电线的两端，对输电线上的高频电流信号进行感应，各光学电流互感器采集单元的行波信号输出端通过第二光缆连接同一变电站内的行波测距装置的输入端进而将采集的输电线上的电流行波信息传输给行波测距装置，所述故障测距系统还包括数据处理主站，两变电站的各行波测距装置的输出端均通过第三光缆输入至数据处理主站进而各行波测距装置实时输出带有时间戳的电流行波数据并统一发送至数据处理主站进行数据处理，由数据处理主站获取故障行波数据并计算故障距离，完成故障点的定位。

2.根据权利要求1所述的故障测距系统，其特征在于，所述输电线为三相输电线，所述三相输电线的两端均设置三个光学电流互感器，各变电站内的三个光学电流互感器敏感单元分别设置在三相输电线的三相端，各变电站内的三个光学电流互感器采集单元的行波信号输出端均连接同一变电站内的行波测距装置的输入端。

3.根据权利要求1所述的故障测距系统，其特征在于，所述光学电流互感器为全光纤电流互感器，所述光学电流互感器敏感单元包括传感光纤环，输电线端穿过所述传感光纤环的内部。

4.根据权利要求2所述的故障测距系统，其特征在于，所述各光学电流互感器均为全光纤电流互感器，所述各光学电流互感器敏感单元均包括传感光纤环，各变电站内的三相输电线端对应穿过三个传感光纤环的内部。

5.根据权利要求1至3之一所述的故障测距系统，其特征在于，所述光学电流互感器选择采样频率为200KHz～2MHz的光学电流互感器。

6.根据权利要求5所述的故障测距系统，其特征在于，所述光学电流互感器的采样频率为500KHz或1MHz。

7.一种基于光学电流互感器的故障测距方法，用于测定两变电站之间的输电线中的故障点的位置，其特征在于，在输电线两端的各变电站均通过光学电流互感器采集输电线上的电流行波信息，并且各变电站均采用行波测距装置，在各变电站均采集时间信息后通过各自的行波测距装置向各自的光学电流互感器发送同步时钟，各光学电流互感器将采集的输电线上的电流行波信息传给各自的行波测距装置，各行波测距装置实时输出带有时间戳的电流行波数据并统一发送至数据处理主站进行数据处理，由数据处理主站获取故障行波数据并计算故障距离，完成故障点的定位。

8.根据权利要求7所述的基于光学电流互感器的故障测距方法，其特征在于，各光学电流互感器通过内部的光学电流互感器敏感单元对输电线上高频电流信号进行感应，基于法拉第磁光效应产生相位差，再由光学电流互感器内部的光学电流互感器采集单元采集携带相位信息的光并转化成电流行波信息输出；各变电站均通过连接天线的时间采集装置采集时间信息并送到交换机，各行波测距装置从交换机获取到时间信息后向光学电流互感器采集单元发送同步时钟，各光学电流互感器采集单元将电流行波信息传给各自的行波测距装置。

9.根据权利要求8所述的基于光学电流互感器的故障测距方法，其特征在于，当输电线为三相输电线时，在三相输电线的两端均设置三个光学电流互感器，将各变电站内的三个光学电流互感器敏感单元分别设置在三相输电线的三相端，各变电站内的三个光学电流互感器采集单元均输出电流行波信息至各自变电站内的行波测距装置。

10.根据权利要求7或8所述的基于光学电流互感器的故障测距方法，其特征在于，光学电流互感器将电流行波信息按照IEC61850协议传给各自的行波测距装置；

和/或，数据处理主站将获取到的电流变化率大的片段作为故障行波数据。