一种配网混合架空线路故障侦测系统的制作方法

本发明涉及电力工程，尤其涉及一种配网混合架空线路故障侦测系统。

背景技术：

1、在电网中，从发电厂用电的电力线都算广义的输电线路。按照电压等级分，输电线路可分为特高压输电线路、超高压输电线路和高压输电线路。而通常把35kv及以下的线路称为配电线路，主要担负分配电能的任务，分为电缆线路和架空线路。电缆线路埋在地下或水下，安全性高，占地少，但造价高，检修麻烦。架空线路的架设及维修比较方便，成本较低，但容易受到气象和环境的影响而引起故障。配网混合架空线路是指电力配电系统中，部分区段采用架空线路，而在其他区段采用电缆线路方式，这种设计通常用于提高系统的灵活性和可靠性。线路一旦出现故障，就会引起整个区域电力的供应，所以需要准确及时的侦测线路故障并进行抢修，降低对电力供应的影响。

2、现有技术中，常通过故障指示器和声波故障定位来侦测线路故障，故障指示器可以通过改变颜色、发光或发出声音等方式来提示操作人员故障的发生和位置，声波故障定位通过分析线路上传播的声波精确定位故障点，适用于具有特定声学特征的故障。

3、例如公告号为：cn104062549b公告的分布参数识别法与行波法结合的配网混合线路测距方法，包括：对故障发生后混合线路两端的电压和电流进行相模变换；采用分布参数识别法计算连接点处电压，初步确定故障区段d1；利用行波法确定故障区段d2，并实现故障点具体位置的确定。

4、例如公告号为：cn109683062b公告的一种基于故障指示器的配电网架空线路故障定位方法，包括：对配网架空一次设备网络建模；故障指示器作为二次设备，进行与一次设备的关联建模；根据常规的配网故障定位方法，故障发生时，故障定位在相邻开关之间；线路相邻开关之间如果安装了故障指示器，基于故障指示器进行精确定位，故障定位在安装了故障指示器的相邻杆塔之间。

5、但本技术在实现本技术实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

6、现有技术中，通过故障指示器来侦测线路故障只能获取线路故障的大致信息，对于瞬时的故障等存在误报现象，声波故障定位受环境影响很大，天气变化导致声波的传播不准确，均导致线路故障侦测不准确，存在配网混合架空线路故障侦测准确率低的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例通过提供一种配网混合架空线路故障侦测系统，解决了现有技术中配网混合架空线路故障侦测准确率低的问题，实现了配网混合架空线路故障侦测准确率的提高。

2、本技术实施例提供了一种配网混合架空线路故障侦测系统，包括故障阈值数据获取模块、线路实时数据获取模块和线路实时数据分析模块：其中，所述故障阈值数据获取模块用于获取待测配网混合架空线路的故障阈值数据，并将获取的故障阈值数据发送给线路实时数据分析模块，所述故障阈值数据用于描述待测配网混合架空线路的故障监测数据的变化范围，所述故障监测数据用于描述待测配网混合架空线路的运行情况；所述线路实时数据获取模块用于获取各侦测时间段内待测配网混合架空线路的故障监测数据，并将获取的故障监测数据发送给线路实时数据分析模块；所述线路实时数据分析模块用于接收故障阈值数据获取模块和线路实时数据获取模块发送的数据，然后结合故障阈值数据进行分析以侦测待测配网混合架空线路在各侦测时间段内的线路故障情况，并将侦测的结果发送给预设管理人员进行处理。

3、进一步的，所述故障阈值数据获取模块包括参考故障监测数据获取单元、历史故障监测数据获取单元和故障阈值数据分析单元；所述参考故障监测数据获取单元：用于获取待测配网混合架空线路的参考故障监测数据并发送给故障阈值数据分析单元，所述参考故障监测数据用于描述待测配网混合架空线路安全运行时的参考数据，具体包括参考线路电流数据、参考接地电流数据、参考线路负载数据和参考线路电压数据，所述参考线路电流数据用于描述待测配网混合架空线路安全运行时的参考电流变化范围，包括参考第一线路电流数据和参考第二线路电流数据；所述历史故障监测数据获取单元：用于获取待测配网混合架空线路的历史故障监测数据并发送给故障阈值数据分析单元，所述历史故障监测数据用于描述历史时间段内待测配网混合架空线路出现线路故障时的运行情况，所述线路故障包括短路故障、开路故障、接地故障、过载故障和电压异常故障；所述故障阈值数据分析单元：用于接收参考故障监测数据获取单元和历史故障监测数据获取单元发送的数据，并对接收的数据进行分析获取故障阈值数据，所述故障阈值数据包括短路阈值数据、开路阈值数据、接地故障阈值数据、过载阈值数据和电压异常阈值数据。

4、进一步的，所述历史故障监测数据包括历史短路数据、历史开路数据、历史接地故障数据、历史过载数据和历史电压异常数据；所述历史短路数据用于描述待测配网混合架空线路出现短路故障时的线路电流增加幅度，所述线路电流增加幅度用于描述对应的线路电流数据相对于参考第二线路电流数据的增加量；所述历史开路数据用于描述待测配网混合架空线路出现开路故障时的线路电流减小幅度，所述线路电流减小幅度用于描述对应的线路电流数据相对于参考第一线路电流数据的减少量；所述历史接地故障数据用于描述待测配网混合架空线路出现接地故障时的接地电流变化幅度，所述接地电流变化幅度用于描述对应的接地电流数据相对于参考接地电流数据的变化量；所述历史过载数据用于描述待测配网混合架空线路出现过载故障时的负载增加量，所述负载增加量用于描述对应的负载数据相对于参考线路负载数据的增加量；所述历史电压异常数据用于描述待测配网混合架空线路出现电压异常故障时的电压变化量，所述电压变化量用于描述对应的电压数据相对于参考线路电压数据的变化量。

5、进一步的，所述故障阈值数据的具体获取方法如下：构建历史故障监测数据集，所述历史故障监测数据集为历史故障监测数据的集合，具体包括历史短路数据集、历史开路数据集、历史接地故障数据集、历史过载数据集和历史电压异常数据集；根据历史故障监测数据集中的历史故障监测数据，计算对应的第一故障指数，并对计算的第一故障指数进行排序获得历史故障监测数据集的故障指数，故障指数对应的历史故障监测数据为对应的故障阈值数据，所述故障指数为第一故障指数的最大值，所述第一故障指数用于描述待测配网混合架空线路的线路故障程度。

6、进一步的，所述第一故障指数的具体计算方法如下：所述历史短路数据的第一故障指数采用以下公式计算：式中，f为历史短路数据的编号，f＝1,2,...,f，f为历史短路数据的总数量，dif为第f个历史短路数据的第一故障指数，δi1和δi2分别为参考第一线路电流数据和参考第二线路电流数据，为第f个历史短路数据；所述历史开路数据的第一故障指数采用以下公式计算：式中，j为历史开路数据的编号，j＝1,2,...,j，j为历史开路数据的总数量，kij为第j个历史开路数据的第一故障指数，为第h个历史开路数据；所述历史接地故障数据的第一故障指数采用以下公式计算：式中，k为历史接地故障数据的编号，k＝1,2,...,k，k为历史接地故障数据的总数量，jik为第k个历史接地故障数据的第一故障指数，ig0k为第k个历史接地故障数据，δig和δig0分别为参考接地电流数据和参考接地电流数据偏差；所述历史过载数据的第一故障指数采用以下公式计算：式中，m为历史过载数据的编号，m＝1,2,...,m，m为历史过载数据的总数量，fim为第m个历史过载数据的第一故障指数，为第m个历史过载数据，δfz和δfz0分别为参考线路负载数据和参考线路负载数据偏差；所述历史电压异常数据的第一故障指数采用以下公式计算：式中，n为历史电压异常数据的编号，n＝1,2,...,n，n为历史电压异常数据的总数量，uin为第n个历史电压异常数据的第一故障指数，u0n为第n个历史电压异常数据，δu和δu0分别为参考线路电压数据和参考线路电压数据偏差。

7、进一步的，所述线路实时数据获取模块包括电流数据获取单元、负载数据获取单元和电压数据获取单元；所述电流数据获取单元：用于获取各侦测时间段内待测配网混合架空线路各电流侦测点处的电流数据，所述电流侦测点包括线路电流侦测点和接地电流侦测点，所述线路电流侦测点用于侦测对应的线路电流数据，所述接地电流侦测点用于侦测对应的接地电流数据；所述负载数据获取单元：用于获取各侦测时间段内待测配网混合架空线路各负载侦测点处的线路负载数据；所述电压数据获取单元：用于获取各侦测时间段内待测配网混合架空线路的各电压侦测点处的线路电压数据。

8、进一步的，所述线路实时数据分析模块包括电流数据分析单元、负载数据分析单元、电压数据分析单元和线路故障报警单元；所述电流数据分析单元：用于结合故障阈值数据分析各侦测时间段内待测配网混合架空线路的电流数据，判断对应的线路是否出现开路故障、短路故障和接地故障并将结果发送给线路故障报警单元；所述负载数据分析单元：用于结合故障阈值数据分析各侦测时间段内待测配网混合架空线路的线路负载数据，判断对应时间段内是否出现过载故障并将结果反馈给线路故障报警单元；所述电压数据分析单元：用于结合故障阈值数据分析各侦测时间段内待测配网混合架空线路的线路电压数据，判断对应时间段内是否出现电压异常故障并将结果反馈给线路故障报警单元；所述线路故障报警单元：用于接收电流数据分析单元、负载数据分析单元和电压数据分析单元反馈的结果，并将结果发送给预设管理人员，由预设管理人员采取对应的处理措施。

9、进一步的，所述开路故障和短路故障的判断通过计算线路电流故障分数进行，所述线路电流故障分数采用以下公式计算：式中，i为侦测时间段的编号，i＝1,2,...,i，i为侦测时间段的总数量，r为线路电流侦测点的编号，r＝1,2,...,r，r为线路电流侦测点的总数量，为第i个侦测时间段内第r个线路侦测点的线路电流故障分数，和分别为第i个侦测时间段内第r个线路侦测点的短路数据和开路数据，ia和id分别为短路阈值数据和开路阈值数据，α和β分别为短路阈值数据和开路阈值数据的修正因子，e为自然常数；所述接地故障的判断通过计算接地电流故障分数进行，所述接地电流故障分数采用以下公式计算：式中，s为接地电流侦测点的编号，s＝1,2,...,s，s为接地电流侦测点的总数量，为第i个侦测时间段内第s个接地电流侦测点的接地电流故障分数，为第i个侦测时间段内第s个接地电流侦测点的接地故障数据，ig为接地故障阈值数据，χ为接地故障阈值数据的修正因子。

10、进一步的，所述过载故障的判断通过计算过载故障分数进行，所述过载故障分数采用以下公式计算：式中，t为负载侦测点的编号，t＝1,2,...,t，t为负载侦测点的总数量，为第i个侦测时间段内第t个负载侦测点的过载故障分数，为第i个侦测时间段内第t个负载侦测点的线路负载数据，fz为过载阈值数据，δ为过载阈值数据的修正因子。

11、进一步的，所述电压异常故障的判断通过计算电压故障分数进行，所述电压故障分数采用以下公式计算：式中，g为电压侦测点的编号，g＝1,2,...,g，g为电压侦测点的总数量，为第i个侦测时间段内第g个电压侦测点的电压故障分数，为第i个侦测时间段内第g个电压侦测点的线路电压数据，u为电压异常阈值数据，ε为电压异常阈值数据的修正因子。

12、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、1、通过获取待测配网混合架空线路的参考故障监测数据，然后获取对应的历史故障监测数据，接着获取故障阈值数据，再获取各侦测时间段内对应的故障监测数据，最后进行分析以侦测待测配网混合架空线路在各侦测时间段内的线路故障并将结果发送给预设管理人员，从而实现了待测配网混合架空线路故障的准确侦测，进而实现了待测配网混合架空线路故障侦测准确率的提高，有效解决了现有技术中配网混合架空线路故障侦测准确率低的问题。

14、2、通过获取历史短路数据和历史开路数据分别计算对应的第一故障指数，然后获取历史接地故障数据计算对应的第一故障指数，接着获取历史过载数据计算对应的第一故障指数，再获取历史电压异常数据计算对应的第一故障指数，最后根据第一故障指数比较线路故障程度，从而实现了线路故障程度的数值化描述，进而实现了更准确的比较各种线路故障的程度。

15、3、通过获取各侦测时间内各线路侦测点的线路电流故障分数判断开路故障和短路故障，然后计算各接地电流侦测点的接地电流故障分数判断接地故障，接着计算各负载侦测点的过载故障分数判断过载故障，再计算各电压侦测点的电压故障分数判断电压异常故障，最后由预设管理人员根据判断的结果采取措施，从而实现了线路故障的全面判断，进而实现了更准确高效的处理线路故障。