申请/专利权人：湖南湘能智能电器股份有限公司

申请日：2024-01-15

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117572157B

主分类号：G01R31/08

分类号：G01R31/08;G01R31/58;G01R31/327;G06F18/2131;G06F18/22;G06F18/2433

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.03.08#实质审查的生效;2024.02.20#公开

摘要：本发明公开了一种配网线路异常行波定位方法及系统，系统包括：异常信号采集模块采集得到配网线路的工频信号及行波信号；异常行波监测模块对工频信号及行波信号进行调理和授时，得到工频录波文件和行波录波文件；配网线路故障诊断模块用于变电站馈线的故障选线；动态重构配网拓扑，识别配网线路异常区域，利用断路器开关事件进行配网线路故障点精确定位；利用零序电压越界事件，运用时间相关性趋势法分析确定预设时间内隐患点真实性，对配网线路真实隐患点进行隐患预警；对于故障事件，利用配网线路异常特征指纹库，运用神经网络相似度算法对故障进行故障类型识别，加强配网线路潜在隐患的提前预防，提高配网线路异常状态的运维效率。

主权项：1.一种配网线路异常行波定位系统，其特征在于，包括：异常信号采集模块、异常行波监测模块及配网线路故障诊断模块；所述异常信号采集模块包含多个采集单元，分别设置在变电站馈线的出线、配网线路主线及分支线、配网线路的柱上断路器和配电变压器二次侧；所述异常信号采集模块，用于采集得到配网线路异常状态的工频信号及行波信号；所述异常行波监测模块，用于对所述工频信号及所述行波信号进行调理和授时，得到工频录波文件和行波录波文件；所述配网线路故障诊断模块，用于利用预设稳态分析法对所述工频录波文件进行分析，并综合行波选线法对所述变电站馈线进行故障选线；所述配网线路故障诊断模块，还用于利用小波包分析算法识别所述行波录波文件中异常行波的首波信息；基于配网线路的断路器开关状态进行网络拓扑动态重构，得到异常拓扑网络信息；根据所述异常拓扑网络信息及所述异常行波的首波信息，结合行波时差法识别出配网线路异常区域；所述配网线路故障诊断模块，还用于根据所述工频录波文件分析是否发生断路器开关事件及零序电压越界事件；所述配网线路故障诊断模块，还用于当发生所述断路器开关事件时，根据所述断路器开关事件，运用网络定位法从所述配网线路异常区域中计算故障点的精确位置；所述配网线路故障诊断模块，还用于利用配网线路异常特征指纹库，运用神经网络相似度算法对所述故障点进行故障类型识别；所述配网线路故障诊断模块，还用于当未发生所述断路器开关事件，发生所述零序电压越界事件时，根据所述零序电压越界事件，运用时间相关性趋势法分析识别潜在隐患；所述异常信号采集模块的多个采集单元分别为变电站采集单元、断路器采集单元、配网线路采集单元和配变采集单元；所述变电站采集单元包括变电站母线零序电压行波传感器、变电站馈线零序电流行波传感器、变电站零序电压和零序电流互感器，设置在变电站的母线及馈线的出线；所述断路器采集单元包括配网断路器电压互感器、配网断路器电磁式电流互感器、配网断路器电子式电流互感器及极柱内嵌入式电流行波传感器，均设置在配网线路的柱上断路器；所述配网线路采集单元包括配网线路开口式电流行波传感器、配网线路感应式电压传感器及配网线路开口式电流互感器，设置在配网线路主线、分支线；所述配变采集单元包括配变二次侧电压行波传感器、配变二次侧电流行波传感器及配变接地线行波传感器，均设置在配电变压器二次侧；所述异常行波监测模块包括：变电站馈线异常监测单元、基于馈线终端FTU异常行波监测单元、分布式配网线路异常行波监测单元及配变二次侧异常监测行波单元；所述变电站馈线异常监测单元与所述变电站采集单元连接；所述基于FTU异常行波监测单元与所述断路器采集单元连接；所述分布式配网线路异常行波监测单元与所述配网线路采集单元连接；所述配变二次侧异常监测行波单元与所述配变采集单元连接；所述配网线路故障诊断模块包括：工频录波分析单元，用于对所述工频录波文件进行特征分析，得到变电站所有监测馈线的零序电流数据及变电站母线的零序电压越界值、零序电压变化率数据；行波录波分析单元，用于对所述行波录波文件进行分析得到监测馈线的行波首波的时间、行波幅值和极性；配网线路故障选线单元，用于利用所述变电站母线的零序电压越界值、所述零序电压变化率及所述行波幅值启动选线计算，利用预设稳态分析法及行波选线法，对所述变电站馈线进行故障选线；所述预设稳态分析法为群体比幅比相法、特征频段法、有功功率法、谐波法；所述配网线路故障诊断模块还包括：配网线路网络动态重构单元及配网线路异常分区识别单元；所述行波录波分析单元，还用于按配网线路预设时段内的行波录波文件提取异常行波的首波信息，所述首波信息包括首波波头时间、幅值与极性；所述配网线路异常分区识别单元，用于获取所述柱上断路器的断路器安装位置，根据所述断路器安装位置划分出配网线路区域；根据所述配网线路区域内的监测点形成对应的固有行波时差矩阵；所述配网线路网络动态重构单元，用于根据异常前的所述断路器开关状态中的合状态，将相邻的连续配网线路区域合并，得到重构配网线路网络拓扑结构；所述配网线路异常分区识别单元，还用于根据合并的配网线路区域，合并对应的固有行波时差矩阵，得到重构固有行波时差矩阵；根据所述异常行波的波头时间信息构建异常行波时差矩阵；根据所述异常行波时差矩阵及所述重构固有行波时差矩阵构建出异常分区计算行波时差矩阵，根据所述异常分区计算行波时差矩阵从所述配网线路区域中识别出配网线路异常区域。

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