高压输电线多路高精度GPS单端故障定位方法及装置

摘要

本发明涉及一种高压输电线多路高精度GPS单端故障定位方法及装置，从各条线路电流互感器二次侧绕组引出信号，经电压转换和高阻隔离获取三相检测电流；对三相检测电流进行阀值检测确定故障线路，并启动相应故障线路的高速数据采集与模数转换；从模数转换数据中提取故障行波形态特征数据，并通过高精度GPS装置标注时标，按线路分类配对后，经PCI总线存放到工控机的存储单元；工控机及其专用应用软件分别对各线路多次折反射的故障行波形态特征数据和时间差进行分析和计算，判断其故障类别、计算故障距离。本发明可提高定位精度、可靠性、实用性和经济性。

主权项

1.一种高压输电线多路高精度GPS单端故障定位方法，其特性在于：该方法包括下列步骤：(1)多线路三相电流检测：从各条线路的电流互感器二次侧绕组获取A，B，C三相电流信号，并经电压转换和高阻隔离得到各线路的三相检测电流：ia1，，ib1，ic1，…，ian，ibn，icn；(2)阀值检测故障线路识别：根据步骤(1)，将三相检测电流ia1，ib1，ic1，…，ian，ibn，icn与相应的三相阀值电流ia10，ib10，ic10，…，ian0，ibn0，icn0进行比较，若检测电流大于或等于阀值电流，则该线路被识别为故障线路，否则，该线路被识别为非故障线路；(3)故障线路电流的高速数据采集与模数转换：根据步骤(2)，通过300MHz及以上高速数字信号处理器DSP控制10nS及以上高速多路模拟开关对故障线路进行选控高速数据采集和105Msps及以上高速模-数转换，并将其结果存放到相应的高速数据缓冲器中；(4)故障行波形态特征数据提取：根据步骤(3)，通过高速数字信号处理器DSP从高速数据缓冲器读取相应的数据，经预值设定器进行数据过滤，将故障行波非形态特征数据滤掉，将能反映故障行波形态特征的数据，即：极值点和零点，保存起来，经133MHz及以上高速PCI总线存放到工控机指定的存储单元中，同时，启动GPS标注时标；(5)故障行波形态特征数据标注GPS时标：根据步骤(4)，通过10nS及以上高精度GPS对保存下来的故障行波形态特征数据进行标注时标，并按线路分类配对后保存起来，经133MHz及以上高速PCI总线存放到工控机指定的存储单元中；(6)故障行波形态特征数据的时差分析：通过工控机的处理器CPU从步骤(4)和步骤(5)所指定的存储单元中读取相应的数据，分别对各线路多次折反射的故障行波形态特征数据和时间差进行分析和计算，形成故障行波折反射时间序列；(7)故障距离计算：根据步骤(6)，工控机对故障行波形态特征数据和故障行波折反射时间序列进行提炼，找出稳定的故障行波形态特征数据和故障行波一次折反射的时间差均值ΔT，并用以判断其故障类别，计算故障距离Lx，计算公式如下：Lx＝VcΔT/2 (1)式中：Vc-故障行波波速；ΔT--故障行波一次折反射的时间差均值；Lx-线路故障距离(从变电站高压母线出口至故障点的距离)(8)故障定位信息的保存和显示：根据步骤(7)，工控机将故障定位信息以数据库的形式保存到工控机的硬盘中，供显示器显示、故障报警、通信或其它功能调用。