[发明专利]一种雷击过电压在线测距及故障定位方法

权利要求书

1.一种雷击过电压在线测距及故障定位方法，其特征在于，在线测距方法包括以下步骤：

S101，将若干分布式电压监测传感器装设在不同的输配电线路上，正常工作时进行实时监测线路电压情况；

S102，在线路上安装电压监测传感器处选取一个测距基准位置，并将该位置记为位置2，将其附近的左右两个传感器所在位置分别记为位置1和位置3，利用信号发生器向线路注入脉冲信号；

S103，信号注入后，电压监测传感器分别对3个位置的系统电压信号进行采集，并将所采集的所有电压特征数据上传至后台定位主机；

S104，后台定位主机对接收到的电压信息进行分析，提取位置1、位置2、位置3电压监测传感器检测到的脉冲信号对应的系统工频电压每周期的相位分别记为以及对应的过电压波头的幅值U₁、U₂、U₃；

S105，计算并记录位置2与位置1的相位差和距离L₂₁，位置2与位置3的相位差和距离L₂₃；

位置2与位置1间的距离为L₂₁、相位差为位置2与位置3间的距离为L₂₃、相位差为所注入脉冲信号在线路中传播的速度V＝3*10⁸m/s，可得：

式中，雷击过电压信号在线路中传播速度为V，V＝3*10⁸m/s(光速)；

S106，计算并记录位置1电压监测传感器检测到的脉冲信号波头陡度D₁、位置2的波头陡度D₂、位置3的波头陡度D₃；

以发生雷击时刻为起始时刻，有：

S107，计算并记录注入的脉冲信号从位置2传播到位置1的陡度衰减系数γ，从位置2传播到位置3的陡度衰减系数δ；

S108，重复步骤S101～S107，计算线路上所有区段的长度、相位差以及陡度衰减系数并记录，

雷击过电压故障定位方法包括以下步骤：

S201，当线路出现雷击过电压时，各电压监测传感器采集过电压波形，后台系统提取每个电压监测传感器雷击过电压波头的幅值及其相对于系统工频电压的相位；

S202，计算每个传感器雷击过电压波头陡度，距离雷击点最近的所述电压监测传感器检测到的陡度最大，记检测到的最大陡度D₂′及相应的位置2′，找出位置2′两侧检测位置1′和3′，以及位置1′处检测到的波头陡度D₁′、位置3′处检测到的波头陡度D₃′；

S203，根据陡度衰减系数，判断雷击点所在区段，即雷击点在位置2′与位置1′之间或者位置2′与位置3′之间；

计算从雷击过电压从位置2′传播到位置1′的陡度衰减系数γ′，从位置2′传播到位置3′的陡度衰减系数δ′；

将陡度衰减系数γ′和δ′与系统中存储的位置2′到位置1′的陡度衰减系数γ和位置1′到位置3′的陡度衰减系数δ对比，若γ′≠γ，δ′＝δ，则雷击点位于位置2′与位置1′之间；否则，雷击点位于位置2′与位置3′之间；

S204，计算出雷击点o距离其两侧所述电压监测传感器安装位置的距离：

若雷击点位于位置2′与位置1′之间，则满足以下方程：

计算得雷击点距离位置1′距离为：

故障点距离位置2′距离为：

L_o2′＝L₂₁-L_o1′

若雷击点位于位置2′与位置3′之间，则满足以下方程：

计算得雷击点距离位置2′距离为：

故障点距离位置3′距离为：

L_o3′＝L₂₃-L_o2′。

2.根据权利要求1所述的雷击过电压在线测距及故障定位方法，其特征在于，当所述电压监测传感器在一个电压监测周期内所监测到的过电压幅值超过系统额定电压值的2倍时，即判断出现了雷电压情况，传感器的电压采样装置开始记录下当时监测周期内的过电压幅值和系统电压相位等特征量数据。