[发明专利]一种配电线路故障定位系统和方法

说明书

技术领域

本申请涉及配电网设备技术领域，尤其涉及一种配电线路故障定位系统和方法。

背景技术

配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器以及一些附属设施组成、在电力网中起着分配电能作用的重要网络。配电网一旦发生故障，会对配电系统造成很大损失，因此，当配电线路发生故障时，及时对配电线路故障进行定位从而使故障得到及时解决，是个重要问题。

目前，在配电网中对配电线路故障进行定位通常采用配电线路故障定位装置，具体地，这种装置采用阻抗法进行故障检测，当配电网出现故障时，由采集单元进行录波并将信号通过光缆或通讯线传输至主机系统，主机系统测量电压与电流，从而得到故障点到测量端的阻抗，再利用线路参数建立故障模型，通过计算获取到故障距离，实现对配电线路故障进行定位。

然而，目前的配电线路故障定位装置中，由于采用阻抗法进行故障检测，阻抗法无法消除接地故障点存在的过渡电阻等参数的影响，导致采用该方法进行故障定位的定位精度低，准确性不够，且阻抗法结构复杂，不便于应用且不适合长距离输电配电网中故障定位。另外，目前的配电线路故障定位装置中通过阻抗法确定故障位置后，将故障处电流信号或电压信号通过光缆或者通讯线等有线电缆进行传输，这种采用铺电线的方式进行信号传输，使得信号容易受到外界因素影响，传输效率低下。

发明内容

为克服相关技术中存在的故障定位准确性低、信号传输效率低的问题，本申请提供一种配电线路故障定位系统和方法。

一种配电线路故障定位系统，包括采集装置、启动元件、数据处理装置和输出装置，所述采集装置包括穿心式行波传感器和无线传感器，所述穿心式行波传感器套接在配电线上用于采集配电线上的信号，所述无线传感器设置于所述采集装置的内部，所述穿心式行波传感器通过同轴电缆与所述无线传感器连接，所述采集装置通过所述无线传感器将信号分别传递至启动元件和数据处理装置，所述数据处理装置对信号进行处理后传递给所述输出装置，当信号经启动元件判定为故障信号时，所述启动元件将信号经数据处理装置传递至输出装置。

可选地，所述数据处理装置包括高速数据处理元件和中央处理器，所述采集装置通过所述无线传感器将信号分别传递至所述启动元件和高速数据处理元件，所述高速数据处理单元对数据进行初步处理后发送至所述中央处理器，所述中央处理器与所述输出装置连接，所述无线传感器还通过所述启动元件与所述中央处理器连接。

可选地，所述高速数据处理元件包括：A/D转换器、FPGA逻辑电路控制单元、存储器、单片机以及光耦隔离器，所述A/D转换器对信号进行A/D转换并将A/D转换后的信号传递至存储器和单片机，所述存储器对A/D转换后的信号进行存储并与FPGA逻辑电路控制单元进行交互，所述单片机对A/D转换后的信号进行初步处理并与FPGA逻辑电路控制单元进行交互，所述FPGA逻辑电路控制单元将信号反馈至A/D转换器，所述单片机还通过所述光耦隔离器与所述中央处理器连接。

可选地，所述中央处理器为DSP系列TMS320C5545芯片。

可选地，所述中央处理器还与一大容量存储器连接。

可选地，所述无线传感器与同轴电缆之间设置有电压抑制及分压器，所述同轴电缆还与一避雷器连接。

可选地，所述无线传感器采用GPRS信号进行传输，且所述无线传感器支持MODBUS协议。

一种配电线路故障定位方法，其特征是，所述方法包括：

根据配电线路中电流突变情况判断配电线路是否发生故障；

当配电线路发生故障时，通过行波法获取配电线路中的故障录波信号；

将所述故障录波信号通过无线传输的方式传输至数据处理装置；

数据处理装置对所述故障录波信号进行分析处理，获取故障分析信号并对故障分析信号进行存储；

根据客户端的请求，将所述故障分析信号发送至客户端。

可选地，所述数据处理装置包括高速数据处理元件和中央处理器。

可选地，所述数据处理装置对所述故障录波信号进行分析处理后，获取故障分析信号并进行存储，包括：

所述高速数据处理元件对所述故障录波信号进行初步处理和存储，并将处理后的数据发送至中央处理器；

所述中央处理器对高速数据处理单元初步处理后的数据进行分析，获取故障分析信号并对故障分析信号进行存储。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：