[发明专利]配电线路的故障测距装置

说明书

本发明提出了一种配电线路的故障测距装置，该配电线路的故障测距装置包括：数据采集器，用于若配电线路正常，则在断路器合闸时，采集并记录断路器从合闸时刻起产生的合闸行波；数据采集器还用于，若配电线路发生永久性故障，则在断路器跳闸后再重合闸时，采集并记录断路器从重合闸时刻起产生的重合闸行波；处理器，用于根据合闸行波和重合闸行波，确定重合于故障叠加行波；处理器还用于，根据重合于故障叠加行波中的故障点反射波和重合闸时刻，计算出配电线路的故障点距离；输出模块，用于输出处理器计算出的配电线路的故障点距离。通过本发明的技术方案，能够快速准确地定位故障，而且可以避免检测故障的投资成本过高。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种配电线路的故障测距装置。

背景技术

目前，由于配电网结构复杂、分支众多，部分地区存在电缆-架空线混合线路，并且配网自动化覆盖水平有限，大部分地区还是只有变电站或变电所单端测量条件，因此准确定位故障一直是配电网中的一大难题。目前，为解决这一难题，故障选线得到广泛的现场应用，区段定位也有一定应用，但故障测距面临众多挑战，未得到有效的现场应用，还需在原理上进行深入的研究。

现有的配电网故障测距方法中，主要有故障稳态量法、故障暂态量法、注入法。故障稳态量法主要就是阻抗法，利用故障时测得的电压电流求得故障回路的阻抗，适用于分支少、结构简单的馈线，但不适合具有多分支或电缆-架空线混合馈线。故障暂态量法主要就是行波法，利用故障产生的暂态行波进行故障测距，可分为单端法和双端法。单端法面临的主要问题是暂态行波在分支节点和混合线路节点会频繁的发生折反射，需要一一甄别这些节点的反射波，识别故障点反射波将极其困难；双端法只采用初始暂态行波，但需要所有分支末端安装设备，实际中无法做到；此外，还有采用初始线模波行波和初始零模行波时间差进行测距的方法，但零模行波传播过程色散严重，如何标定到达时刻和确定零模行波波速将是主要难题。注入法是在系统故障后向系统注入特殊信号来测距的方法，主要有S注入法、端口故障诊断法、加信传递函数法和单端注入行波法，注入法的主要问题是需要加装专用信号源和辅助检测装置，但是投资成本高。

因此，如何在配电网线路发生永久性故障时，快速准确地定位故障，并且避免检测故障的投资成本过高成为亟待解决的问题。

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，用以在配电线路发生永久性故障时，快速准确地定位故障，而且可以避免检测故障的投资成本过高。

本发明提出了一种配电线路的故障测距装置，包括：数据采集器，用于若配电线路正常，则在断路器合闸时，采集并记录所述断路器从合闸时刻起产生的合闸行波；所述数据采集器还用于，若所述配电线路发生永久性故障，则在所述断路器跳闸后再重合闸时，采集并记录所述断路器从重合闸时刻起产生的重合闸行波；处理器，用于根据所述合闸行波和所述重合闸行波，确定重合于故障叠加行波；所述处理器还用于，根据所述重合于故障叠加行波中的故障点反射波和所述重合闸时刻，计算出所述配电线路的故障点距离；输出模块，用于输出所述处理器计算出的所述配电线路的故障点距离。

在该技术方案中，断路器在正常合闸和发生永久性故障时进行重合闸时，所有馈线及其分支的结构和负荷不变，重合于故障叠加行波仅反应故障支路的影响，从暂态行波的角度，则是仅反应故障支路节点对波的折反射，不反应其他分支或混合线路节点的影响，因此，根据重合于故障叠加行波可以识别故障点反射波，再结合从合闸时刻开始的合闸行波可以准确地确定故障点距离。另外，通过重合于故障叠加行波进行故障点测距，可以消除馈线中分支节点和混合线路节点造成的干扰，从而准确、快速地确定故障点距离。另外，本测距方案不需要加装注入设备，适合单端测量条件的配电系统，不受中性点接地形式的影响，特别在馈线具有多分支线路或混合线路情况时也可以进行测距，应用广泛，而且检测故障的投资成本比较低。