基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法

摘要

本发明公开了基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法，当故障发生时，测量装置在检测到初始电压行波信号后即刻启动一个光电转换装置，反射一个光脉冲通过光纤复合架空地线传到对侧站，利用对侧站接收到初始故障行波信号和反射回的光波信号的时间差，计算行波从故障点到变电站的时间，从而计算出故障点位置。本发明的优点是：同传统的单端行波测距相比用光波信号代替了单端行波测距法的电压反射波，无需考虑反射波在线路传播中的色散问题，同双端行波测距相比，本技术只需要在变电站装设一个短期时钟进行数据采集计时，完全不依靠GPS定位技术，也无需用GPS类绝对时钟的时间差，这使得它比传统的行波测距技术有着更好的故障检测和精确定位效果。

主权项

基于光纤复合架空地线的输电线路故障定位方法，其特征在于：在发生故障的线路两端的A和B变电站分别安装光电转换装置及短期精密时钟，利用B变电站的时钟进行定位，包括以下步骤：1)故障后，行波向两端传播，当A变电站接到故障脉冲信号后，即刻通过电光转换反射光脉冲沿OPGW传向B变电站，设电光转换装置的动作时延T_y为常数；2)在B变电站，安装一个精密时钟，精度为10ns，记录从故障点传播到B变电站的故障脉冲与A端传过来光脉冲的时间差T_D，设光电转换装置的动作时延T_z为常数；设光在OPGW中传播的速度为v₁，行波在导线中传播的速度为v₂，光在A、B变电站OPGW上的总传播时间为T，由此可得：(T₁+T₂)v₂＝v₁*T                         (1)ξ＝v₁/v₂                                (2)假设光脉冲在OPGW上传播到M点时，B变电站接收到初始故障脉冲信号，B站时钟开始记时；当B变电站接收到A变电站反射过来的光脉冲，B站时钟停止记时，设此段时间为T_D；光脉冲从A变电站传输到M点的时间为T_m；T₁+T_y+T_m＝T₂                         (3)T_m+T_D+T_z＝T                          (4)联立式(1)～式(4)得：$T_1=\frac{T(\xi -1)-T_y+T_D+T_z}{2}---\left(5\right)$$T_2=\frac{T(\xi +1)+T_y-T_D-T_z}{2}---\left(6\right)$故障点距A变电站的距离为L＝T₁*v₂。