[发明专利]改进型输电线路雷击双端行波定位方法

摘要

一种改进型输电线路雷击双端行波定位方法，涉及架空输电线路雷击故障定位计算方法。本发明利用计算机，通过程序，经设置监测点、提取电流线模分量、提取首波头到达时间、确定架空输电线路雷击区间和反射波来源、提取反射波头到达时间、根据不同雷击区间进行雷击点定位计算，确定架空输电线路上的雷击故障点位置。本发明具有简单可行，定位精度高，定位效率高，实用性强，能快速、准确地判定架空输电线路上的雷击故障点，便于推广应用等特点。本发明可广泛应用于架空输电线路雷击定位计算，特别适用于110kV及以上高压架空输电线路的雷击定位计算。

主权项

一种改进型输电线路雷击双端行波定位方法，利用计算机，通过程序，确定架空输电线路上的雷击故障点位置，其特征在于所述方法的具体步骤如下：（1）设置监测点首先，在架空输电线路上设置两个监测点Y1和Y2，所述两个监测点Y1和Y2设置在架空输电线路的两端，并对称分布设置，每一个监测点Y1或Y2均距离最近的变电站的距离为9～10km，并设定左侧变电站A到监测点Y1之间为监测区1，监测点Y2到右侧变电站B之间为监测区2，监测点Y1到监测点Y2之间为监测区3；（2）提取电流线模分量第（1）步完成后，分别将监测点Y1或Y2处的三相导线上的雷击暂态电流进行相模变换，所述相模变换如公式（1）所示，现只计算监测点Y1或Y2处的电流线模分量x1； x 0 x 1 x 2 = 1 3 1 1 1 1 - 1 0 1 0 - 1 x A x B x C - - - ( 1 ) 式中：x0为三相导线上的雷击暂态电流地模分量，单位为安培；x1和x2均为三相导线上的雷击暂态电流线模分量，单位为安培；xA为A相导线上的雷击暂态电流，单位为安培；xB为B相导线上的雷击暂态电流，单位为安培；xC为C相导线上的雷击暂态电流，单位为安培；（3）提取首波头到达时间，确定架空输电线路雷击区间和反射波来源第（2）步完成后，利用小波变换分别提取监测点Y1和Y2处的电流线模分量x1中首波头到达时间，即t1和t2；然后比较监测点Y1和监测点Y2处的电流线模分量x1的首波头极性来确定雷击区间：当两个电流线模分量x1的首波头的极性相反时，则判定雷击点C位于监测区2；当两个电流线模分量x1的首波头的极性一致时，则判定雷击点C位于监测区1或监测区3；当判定雷击点C位于监测区1或监测区3时，再比较t1和t2大小，进一步确定架空输电线路雷击区间：当t1t2时，则判定雷击点C位于监测区3；其次分别对比监测点Y1或监测点Y2处的电流线模分量x1的首波头的极性 和第二个波头的极性，确定反射波来源：当雷击点C位于监测区1时，当监测点Y1处的电流线模分量x1首波头和第二个波头的极性相反时，则监测点Y1处的电流线模分量x1的第二个波头为来自左侧变电站A的反射波；当雷击点C位于监测区2时，当监测点Y1处的电流线模分量x1首波头和第二个波头的极性相同时，则监测点Y1处的电流线模分量x1的第二个波头为来自左侧变电站A的反射波；当雷击点C位于监测区3时，当监测点Y2处的电流线模分量x1首波头和第二个波头的极性相反时，则监测点Y2处的电流线模分量x1的第二个波头为来自右侧变电站B的反射波；（4）提取反射波头到达时间，根据不同雷击区间进行雷击点定位计算第（3）步完成后，利用小波变换分别提取监测点Y1或Y2处的电流线模分量x1中反射波头到达时间，即t1A或t2B，根据不同雷击区间，选择相应公式计算架空输电线路雷击点C与左侧变电站A的距离L，单位为km，即：当雷击发生在监测区1时，由于雷击暂态电流到达监测点Y1的时刻t1要小于雷击暂态电流到达监测点Y2的时刻t2，因此t2>t1，架空输电线路雷击点C与左侧变电站A的距离L为： L = 1 2 ( L 2 - L 1 ) t 1 A - t 1 t 2 - t 1 - - - ( 2 ) 当雷击发生在监测区2时，架空输电线路雷击点C与左侧变电站A的距离L为：当t1≤t2时， L = 1 2 ( L 1 + L 2 ) - L 1 t 2 - t 1 t 1 A - t 1 - - - ( 3 ) 当t1>t2时， L = 1 2 ( L 1 + L 2 ) + L 1 t 1 - t 2 t 1 A - t 1 - - - ( 4 ) 当雷击发生在监测区3时，由于雷击暂态电流到达监测点Y2的时刻t2要小于雷击暂态电流到达监测点Y1的时刻t1，因此t1>t2，架空输电线路雷击点C与 左侧变电站A的距离L为： L = LL - 1 2 ( L 2 - L 1 ) t 2 B - t 2 t 1 - t 2 - - - ( 5 ) 公式（2）～（5）中：t1为雷击暂态电流从雷击点C传至监测点Y1的时刻，单位为μs；t1A为雷击暂态电流沿左侧架空输电线路传到左侧变电站A第一次发生反射后回到监测点Y1的时刻，单位为μs；t2为雷击暂态电流从雷击点C传至监测点Y2的时刻，单位为μs；t2B为雷击暂态电流沿右侧架空输电线路传到右侧变电站B处第一次发生反射后回到监测点Y2的时刻，单位为μs；L1为监测点1与左侧变电站A的距离，单位为km；L2监测点2与左侧变电站A的距离，单位为km；LL为整条架空输电线路全长，单位为km。