故障点定位系统的制作方法

专利名称：故障点定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种故障点定位系统。更具体地说，本发明涉及一种故障点定位系统，利用这种系统，能在沿输电和配电线故障的时候，快速地定位故障点。另外，本其他发明涉及一种故障点定位系统，利用这种系统，能在一幅地图上识别故障点，这幅地图是随输电和配电线的重新定位和扩展而自动地准备输电和配电线地图的。
至今，已经可以得到在一幅地图上图解说明输电线和配电线(在下文把这两种线称为“输电和配电线”或“TD线”)的地图信息。
另外，已经提出了一种方法，在沿线发生故障的情况下，按照无分支直TD线两端的冲击检测时间的差来定位故障。(Japanese PatentPublication No.Sho 63(1988)-51274，etc.)然而，所述在一幅地图上图解说明TD线的地图信息并不随实际TD线的经常重新定位或扩展而实时地更新。由于这个原因，在紧急情况下，由于在TD线地图与实际TD线之间存在不同，所以有时不能采取快速措施。
而且，虽然如在Japanese Patent Publication No.Sho 63(1988)-51274所公开的这样故障点识别方法之中检测冲击，允许识别沿TD线距其两端的距离，但是由于实际TD线以弯曲方式布置，所以不能在地图上为故障恢复而精确地定位故障。
而且，虽然即使在一条缠绕TD线上，通过在其两端检测冲击，按照TD线上距其两端的距离能在地图上识别近似故障点，但是实际TD线不是一条线，而是以多个分之排列，因此，如Japanese PatentPublication No.Sho 63(1988)-51274所公开的这样故障点识别方法不能如它用于定位故障点那样应用。
本发明的一个目的是提供一种故障点定位系统，利用这种系统，能在TD线地图上快速地定位和识别故障点，以解决上述问题。本发明的另一个目的是提供一种故障点定位系统，这种系统允许随TD线的重新定位和扩展而自动地准备TD线地图，并且在TD线上发生故障的情况下，在地图上定位故障点。
一种第一发明的故障点定位系统是一种故障点定位系统，包括分站1，沿TD线安装，以向一个主站1发送沿所述TD线的信息，以及主站2，根据所述分站1发送的信息，定位故障点；其特征在于所述分站1具有时钟功能，接收来自一个GPS卫星的无线电波，以识别GPS具有的当前时间，能够使所述GPS具有的当前时间与自身当前时间同步，检测所述分站1所沿线安装的TD线的冲击电流或冲击电压，以识别冲击检测时间，即检测到所述冲击电流或冲击电压的时间，识别所述冲击电流的极性，然后通过通信网向所述主站2发送所述冲击检测时间和所述极性信息；并且所述主站2接收通过通信网从所述分站1传送的所述冲击检测时间和所述极性信息，根据各分站1的所述极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，以及根据所述故障线段两端的分站1所检测的所述冲击的检测时间差，识别沿TD线的故障发生点和沿TD线的所述故障线段的长度。
在上述中，“GPS无线电波”是在“GPS”中由卫星发射的无线电波。另外，“GPS”是“全球定位系统”的缩写，“全球定位系统”是一种根据从多个卫星接收无线电波时的时间差来确定位置的系统。
在上述中，“故障线段”是一个识别为故障发生线段的无分支线段。
一种第二发明的故障点定位系统，在按照权利要求1的故障点定位系统中所述分站1包括一个GPS接收装置11，一个时间测量装置12，一个冲击检测装置13，和一个冲击信息传送装置14b，其中
所述GPS接收装置11接收来自卫星的GPS无线电波，以识别GPS具有的当前时间，以向所述时间测量装置12发送所述GPS具有的当前时间，所述时间测量装置12具有时钟功能，以使来自所述GPS接收装置11的所述GPS具有的当前时间与所述分站1的当前时间同步，然后向冲击检测装置13发送所述分站1的所述当前时间信息，所述冲击检测装置13检测所述分站1所沿线安装的TD线的冲击电流或冲击电压，根据所述时间测量装置12发送的时间信息，识别接收所述冲击检测信号的冲击检测时间的时间，还识别所述冲击电流的极性，并且向所述冲击信息传送装置14b传送所述冲击检测时间和所述极性传，并且所述冲击信息传送装置14b通过通信网向所述主站2发送所述冲击检测时间和所述极性信息；以及所述主站2包括一个分站冲击信息接收装置21b，一个故障线段识别装置23b，和一个故障定位识别装置23c，其中所述分站冲击信息接收装置21b接收通过通信网由所述冲击信息传送装置14b所发送的所述冲击检测时间和所述极性信息，然后向所述故障线段识别装置23b发送所述极性信息，并且向故障定位识别装置23c发送所述冲击检测时间，所述故障线段识别装置23b根据各分站1的极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，并且把所述线段作为故障线段发送到所述故障定位识别装置23c，并且所述故障定位识别装置23c根据所述故障线段两端的分站1的所述冲击检测时间的差，识别沿TD线的故障发生点和所述故障线段的TD线的长度。
在上述中，假定冲击电流的“极性”对于从电源侧流到负荷侧的接地故障电流为“正(+)”，而对于从负荷侧流到电源侧的接地故障电流为“负(-)”。
一种第三和第七发明的故障点定位系统，在按照权利要求2或6的故障点定位系统中，其中，按照所述故障线段两端的分站中一个所检测的所述冲击检测时间t1，另一个分站的所述冲击检测时间t2，冲击传播速度v，和发生所述故障的线段的TD线的长度L，所述故障定位识别装置利用公式L1＝(L+(t1-t2)×v)/2，确定从分站中一个沿TD线到故障定位的TD线的距离L1。
一种第四和第八发明的故障点定位系统，在按照权利要求3或7的故障点定位系统中，允许所述故障定位识别装置通过这些过程来识别故障发生线段，其中1.选择一条从电源延伸的TD线，2.沿所述选择的TD线，把一个分站的冲击上升极性数据与它的相邻分站的冲击上升极性数据比较，3.如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以所述分站位于线段端的线段无分支，则判定该线段是“故障线段”，4.如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以所述分站位于线段端的线段有分支，则把支干TD线的分站中最上游分站的冲击上升极性数据，与那些和它们的主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的冲击上升数据相比较。
5.如果所述支干TD线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相对，则把从所述支干TD线的分站中最上游分站开始，经过那些和它们的所述主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站，到那些和它们的所述主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的下游分站为止的线段判定为“故障线段”。
6.如果所述支干TD线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相同，则从所述支干TD线中选择一条TD线，以用所述支干TD线中的TD线来代替所述“一条选择的TD线”，并且执行从上述2开始的过程。
在上述中，“选择一条TD线”定义为对一条无分支的TD线，选择该TD线，而对一条沿线有分支的TD线，从其沿线有分支的TD线中选择一系列无分支的TD线。
另外，“支干TD线”是一条从“一条选择的TD线”分支的TD线。“主干TD线”是“一条选择的TD线”。然而，这些“支干”和“主干”仅指分支TD线的相对关系。因此，“主干TD线”并不总是与电站直接连接。
此外，“上游”指电源侧，而“下游”指负荷侧。
一种第五发明的故障点定位系统，包括分站1，沿TD线安装，以向一个主站2传送所述TD线上的信息，以及主站2，根据来自所述分站1的信息，准备TD线地图信息，以定位故障；所述故障点定位系统的特征在于所述分站1接收来自卫星的GPS无线电波，以根据所述GPS无线电波识别其自身位置，然后通过通信网向所述主站2传送所述自身位置的信息，此外，所述主站2接收由所述分站1通过通信网发送的所述分站1的位置信息，以根据各分站安装区域的地图信息和所述分站的位置信息，准备在一幅地图上图解说明TD线的TD线地图信息，然后输出所述TD线地图信息，所述分站1具有时钟功能，接收来自一个GPS卫星的无线电波，以识别GPS的当前时间，能够使所述GPS的当前时间与自身当前时间同步，检测所述分站1沿线安装的TD线的冲击电流或冲击电压，以识别冲击检测时间，即检测到所述冲击电流或冲击电压的时间，识别所述冲击电流的极性，然后通过通信网向所述主站2发送所述冲击检测时间和所述极性信息，并且所述主站2接收通过通信网从所述分站1传送的所述冲击检测时间和所述极性信息，根据各分站1的所述极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，根据所述故障线段两端的分站1检测的所述冲击检测时间的差，识别沿TD线的故障发生点和沿TD线的所述故障线段的长度，在所述TD线地图信息的一条TD线上，识别沿TD线的所述故障发生点，考虑到故障发生点的所述识别信息，重新准备TD线地图信息，以及输出所述重新准备的TD线地图信息。
一种第六发明的故障点定位系统，在按照权利要求5的故障点定位系统中，其中所述分站1包括一个GPS接收装置11，一个时间测量装置12，一个冲击检测装置13，一个自位置信息传送装置14a，和一个冲击信息传送装置14b；所述主站2包括一个分站定位信息接收装置21a，一个分站冲击信息接收装置21b，一个地图信息存储装置22，一个TD线地图信息准备装置23a，一个故障线段识别装置23b，一个故障定位识别装置23c，和一个TD线地图信息输出装置24；所述GPS接收装置11接收来自卫星的GPS无线电波，以根据所述GPS无线电波识别其自身位置，然后向所述自位置信息传送装置14a传送所述自身位置信息；所述自位置信息传送装置14a通过通信网向所述主站2传送所述自身位置信息；所述分站定位信息接收装置21a接收由所述自位置信息传送装置14a通过通信网发送的所述分站1的位置信息，以向所述TD线地图信息准备装置23a传送所述分站1的位置信息；所述地图信息存储装置22能够为所述TD线地图信息准备装置23a，提供各分站安装区域的地图信息；所述TD线地图信息准备装置23a接收来自所述地图信息存储装置22的所述地图信息，以根据所述地图信息和从所述分站定位信息接收装置21a接收的所述分站的位置信息，准备在一幅地图上图解说明TD线的TD线地图信息，以向所述TD线地图信息输出装置24传送所述TD线地图信息；所述TD线地图信息输出装置24输出所述TD线地图信息；此外，所述GPS接收装置11接收来自卫星的GPS无线电波，以识别GPS的当前时间，并且向所述时间测量装置12传送GPS的所述当前时间；所述时间测量装置12具有时钟功能，能够使所述GPS接收装置11发送的所述GPS所具有的当前时间与自身当前时间同步，并且向冲击检测装置13传送所述自身当前时间信息；所述冲击检测装置13检测所述分站1沿线安装的TD线的冲击电流或冲击电压，以根据来自所述时间测量装置12的时间信息，识别冲击检测时间，即接收到所述冲击电流或冲击电压信号的时间，识别所述冲击电流的极性，然后向所述冲击信息传送装置14b发送所述冲击检测时间和所述极性信息；所述冲击信息传送装置14b通过通信网向所述主站2发送所述冲击检测时间和所述极性信息；所述分站冲击信息接收装置21b接收通过通信网从所述冲击信息传送装置14b传送的所述冲击检测装置和所述极性信息，向所述故障线段识别装置23b传送所述极性信息，并且向所述故障定位识别装置23c传送所述冲击检测时间；所述故障线段识别装置23b根据各分站1的所述极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，并且把所述线段作为故障线段传送到所述故障定位识别装置23c；所述故障定位识别装置23c根据所述故障线段两端的分站1检测的所述冲击检测时间的差，识别沿TD线的故障发生点，和沿TD线的所述故障线段的长度；所述TD线地图信息准备装置23a在所述TD线地图信息的TD线上，识别沿TD线的所述故障发生点，在考虑到故障发生点的所述识别信息下，重新准备TD线地图信息，并且向所述TD线地图信息输出装置24传送所述重新准备的TD线地图信息；以及所述TD线地图信息输出装置24输出所述重新准备的TD线地图信息。
一种第九发明的故障点定位系统，在按照权利要求7或8中任何一个的故障点定位系统中，其中所述冲击传播速度为150m/μs到300m/μs。
此外，能用一种如下所述的TD线地图信息准备系统来准备所述TD线地图信息。也就是，一种TD线地图信息准备系统包括分站1，沿TD线安装，以向一个主站2传送所述TD线上的信息，以及主站2，根据来自所述分站1的信息，准备沿TD线的信息；并且可以为这样所述分站1接收来自卫星的GPS无线电波，以根据所述GPS无线电波识别其自身位置，然后通过通信网向所述主站2传送所述自身位置信息，所述主站2接收由所述分站1通过通信网发送的所述分站1的位置信息，以根据各分站安装区域的地图信息和所述分站的位置信息，在一幅地图上准备图解说明TD线的TD线地图信息，然后输出所述TD线地图信息。
此外，本TD线地图信息准备系统可以包括分站1，沿TD线安装，以向一个主站2传送所述TD线上的信息，以及主站2，根据来自所述分站1的信息，准备TD线信息。
另外，在“提供地图信息”时，地图信息存储装置22可以把其中“存储”的地图信息提供给TD线地图信息准备装置23a，或可以通过通信网检索由其他存储装置所存储的地图信息，然后提供给TD线地图信息准备装置23a。
按照上述TD线地图信息准备系统，能随TD线的重新定位或扩展而在一幅地图上快速地重新准备图解说明TD线的TD线地图信息。因此，总能提供最新的TD线地图信息。
一种第十发明的故障点定位系统，包括分站1，沿TD线安装，以向一个主站2发送所述TD线上的信息，以及主站2，根据所述分站1发送的信息，定位故障点；其特征在于所述分站1具有时钟功能，接收来自一个GPS卫星的无线电波，以识别GPS的当前时间，能够使所述GPS的当前时间与自身当前时间同步，检测所述分站1安装其上的TD线的冲击电流或冲击电压，以识别冲击检测时间，即检测到所述冲击电流或冲击电压的时间，识别所述冲击电流的极性，然后通过通信网向所述主站2发送所述冲击检测时间和所述极性信息；以及所述主站2接收通过通信网从所述分站1传送的所述冲击检测时间和所述极性信息，根据最靠近所述TD线电源侧的所述分站1与所述TD线的多个远端分站1之间的所述冲击检测时间的差，识别沿TD线的可能故障发生点，和所述分站1与1之间TD线的长度，并且把含有所述可能点的TD线的预定范围全部识别为故障点可能线段，以及把一个无分支线段识别为故障发生线段，以根据所述故障点可能线段之内的分站1的极性信息，和不包括在所述故障点可能线段内，但是与所述故障点可能线段内所包括的分站1邻近的分站1的极性信息，确定故障线段。
在上述中，例如，直截了当地把识别的“无分支线段”确定为不是“故障线段”，但是把一个线段确定为既包括在识别的“无分支线段”中，又包括在“故障点可能线段”中，则允许使“故障线段”限定在窄范围中。
在“具有可能点的预定范围”为选择“一个故障点可能线段”提供基础的情况下，上述实施例特别有效。
一种第十一发明的故障点定位系统，在按照权利要求10的故障点定位系统中所述分站1包括一个GPS接收装置11，一个时间测量装置12，一个冲击检测装置13，和一个冲击信息传送装置14b，其中所述GPS接收装置11接收来自卫星的GPS无线电波，以识别GPS的当前时间，并且向所述时间测量装置12发送所述GPS的当前时间，所述时间测量装置12具有时钟功能，以使来自所述GPS接收装置11的所述GPS的当前时间与所述分站1的当前时间同步，然后向冲击检测装置13发送所述分站1的所述当前时间信息，所述冲击检测装置13检测所述分站1沿线安装的TD线的冲击电流或冲击电压，根据所述时间测量装置12发送的时间信息，识别接收到所述冲击检测信号的冲击检测时间的时间，还识别所述冲击电流的极性，并且向所述冲击信息传送装置14b传送所述冲击检测时间和所述极性，以及所述冲击信息传送装置14b通过通信网向所述主站2发送所述冲击检测时间和所述极性信息；以及所述主站2包括一个分站冲击信息接收装置21b，一个故障点可能识别装置23e，和一个故障范围限定装置23d，其中所述分站冲击信息接收装置21b接收所述冲击信息传送装置14b通过通信网发送的所述冲击检测时间和所述极性信息，然后向所述故障点可能识别装置23e发送所述冲击检测时间，并且向所述故障范围限定装置23d发送所述极性信息，所述故障点识别装置23e根据最靠近所述TD线电源侧端的所述分站1，与所述TD线的多个远端分站1之间的所述冲击检测时间的差，识别沿TD线的可能故障发生点，和所述分站1与1之间TD线的长度，并且把具有所述可能点的TD线的预定范围全部识别为故障点可能线段，以传送到所述故障范围限定装置23d，所述故障范围限定装置23d把一个无分支线段识别为故障发生线段，以根据所述故障点可能线段之内的分站1，和不包括在所述故障点可能线段内，但是与所述故障点可能线段内所包括的分站1邻近的分站1的极性信息，确定故障线段。
在上述中，假定冲击电流的“极性”对于从电源侧流到负荷侧的接地故障电流为“正(+)”，而对于从负荷侧流到电源侧的接地故障电流为“负(-)”。
另外，“电源侧端”是与TD网中电站的电源连接的端。“远端”是TD网中TD线从该端不再延伸的端。
“具有可能点的预定范围”例如能按照“可能点”的预期位置的可信误差来确定。
此外，确定的“可能故障发生点”的数目等于或大于讨论了其冲击检测时间差的“远端分站”的数目，因此等于“具有可能点的TD线的预定范围”的数目。故障点可能识别装置总加TD线，以确定故障点可能线段。
一种按照权利要求10或11的第十二发明的故障点定位系统，其中所述故障点可能识别装置23e根据最靠近所述TD线电源侧端的分站1的所述冲击检测时间t1，所述TD线远端分站的所述冲击检测时间t2，冲击传播速度v，和所述分站1与1之间TD线的长度L，利用公式L1＝(L+(t1-t2)×v)/2，确定沿TD线从所述电源侧端分站到TD线上故障点的距离L1。
一种按照权利要求11的第十三发明的故障点定位系统，其中所述故障点可能识别装置23e根据最靠近所述TD线的电源侧端的分站1的所述冲击检测时间t1，所述TD线的远端分站的所述冲击检测时间t2，冲击传播速度v，和所述分站1与1之间TD线的长度L，利用公式L2＝(L+(t2-t1)×v)/2，确定沿TD线从所述远端分站到沿TD线的故障点的距离L2。
一种按照权利要求11的第十四发明的故障点定位系统，其中所述故障范围限定装置1.在所述故障定位可能线段之内所包括的分站中，和不包括在所述故障点可能线段之内，但是与所述故障点可能线段之内所包括的分站邻近，并且加到所述故障点可能线段而成为一组TD线的分站中，从一组TD线中选择一条预定TD线；2.把一个分站的冲击上升极性数据与其所述选择的TD线上相邻分站的冲击上升极性数据相比较；3.如果无分站的极性和其相邻分站的极性相对，则在所述故障点可能线段之内所包括的分站中，和不包括在所述故障点可能线段之内，但是与所述故障点可能线段之内所包括的分站邻近，并且加到所述故障点可能线段而成为一组TD线的分站中，选择一条预定TD线，以代替所述“一条选择的TD线”，然后从过程2开始执行，并且如果没有还未作故障线段检查的TD线，则判定无故障点；4.如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以这些分站位于线段端的线段无分支，则识别该线段为故障线段；5.如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以这些分站位于线段端的线段有分支，则把支干TD线的分站中最上游分站的冲击上升极性数据，与那些和它们的主干线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的冲击上升极性数据相比较；6.如果所述支干TD线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相对，则把从所述支干TD线的分站中最上游分站开始，经过那些和它们的所述主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站，到那些和它们的所述主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的下游分站为止的线段，确定为故障线段；并且7.如果所述支干TD线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相同，则从所述支干TD线中选择一条TD线，以代替所述“一条选择的TD线”，然后执行从上述过程2开始的过程。
在上述中，“选择一条TD线”定义为从其沿线具有分支的TD线中，选择一系列无分支的TD线，而另一方面定义为从一条无分支的TD线中选择一条TD线。
另外，“支干TD线”是从“一条选择的TD线”分支的TD线。“主干TD线”是“一条选择的TD线”。然而，“支干”和“主干”仅指分支TD线的相对关系。相应地，“主干TD线”不总与电站直接连接。
此外，“上游”指电源侧，而“下游”指负荷侧。
一种按照权利要求12至14中任何一个的故障点定位系统，其中所述冲击传播速度可以确定等于150m/μs至300m/μs。以上叙述允许在实际TD线上精确地识别故障发生点。
本发明的故障点定位系统可以是下述实施例。
也就是，主站2不仅识别故障线段，而且按照来自分站1的信息，准备TD线地图信息，以在其上显示故障线段。
一种本实施例的故障点定位系统备有所述分站1，它包括一个GPS接收装置11，一个时间测量装置12，一个冲击检测装置13，一个自位置信息传送装置14a，和一个冲击信息传送装置14b。
所述主站2包括一个分站定位信息接收装置21a，一个分站冲击信息接收装置21b，一个地图信息存储装置22，一个TD线地图信息准备装置23a，一个故障点可能识别装置23e，一个故障范围限定装置23d，和一个TD线地图信息输出装置24。
此外，一种本实施例的故障点定位系统具有下述功能的元件，用于准备TD线地图信息。
也就是，所述GPS接收装置1接收来自卫星的GPS无线电波，以根据所述GPS无线电波识别其自身位置，然后向所述自位置信息传送装置14a传送所述自身位置信息；所述自位置信息传送装置14a通过通信网向所述主站2传送所述自身位置信息；所述分站定位信息接收装置21接收所述自位置信息传送装置14a通过通信网发送的所述分站1的位置信息，以向所述TD线地图信息准备装置23a传送所述分站1的位置信息；所述地图信息存储装置22能够为所述TD线地图信息准备装置23a提供各分站安装区域的地图信息；
所述TD线地图信息准备装置23a接收来自所述地图信息存储装置22的所述地图信息，以根据所述地图信息和从所述分站定位信息接收装置21a接收的所述分站的位置信息，准备在一幅地图上图解说明TD线的TD线地图信息，以向所述TD线地图信息输出装置24传送所述TD线地图信息；并且所述TD线地图信息输出装置24输出所述TD线地图信息。
另外，在“提供地图信息”时，地图信息存储装置22可以为TD线地图信息准备装置23a提供其中“存储”的地图信息，或通过通信网检索其他存储装置存储的地图信息，然后提供给TD线地图信息准备装置23a。
按照上述TD线地图信息准备系统，能随TD线的重新定位或扩展而快速地重新准备在地图上图解说明TD线的TD线地图信息。因此，总能提供最新的TD线地图信息。
此外，该故障点定位系统具有下列功能的元件，用于准备TD线地图信息。
也就是，所述GPS接收装置11接收来自卫星的GPS无线电波，以识别GPS的当前时间，并且把所述GPS具有的当前时间传送到所述时间测量装置12，所述时间测量装置12具有时钟功能，以使来自所述GPS接收装置11的所述GPS的当前时间与所述分站1的当前时间同步，然后向冲击检测装置13发送所述分站1的所述当前时间信息，所述冲击检测装置13检测所述分站1沿线安装的TD线的冲击电流或冲击电压，根据所述时间测量装置12发送的时间信息，识别接收到所述冲击检测信号的冲击检测时间的时间，还识别所述冲击电流的极性，并且向所述冲击信息传送装置14b传送所述冲击检测时间和所述极性，并且所述冲击信息传送装置14b通过通信网向所述主站2发送所述冲击检测时间和所述极性信息。
所述分站冲击信息接收装置21b接收所述冲击信息传送装置14b通过通信网发送的所述冲击检测时间和所述极性信息，然后向所述故障点可能识别装置23e发送所述冲击检测时间，并且向所述故障范围限定装置23d发送所述极性信息，所述故障点可能识别装置23e根据最靠近所述TD线电源侧端的所述分站1，与所述TD线的多个远端分站1之间的所述冲击检测时间的差，识别沿TD线的可能故障发生点，和所述分站1与1之间TD线的长度，并且把具有所述可能点的TD线的预定范围全部识别为故障点可能线段，以传送到所述故障范围限定装置23d。
所述故障范围限定装置23d根据所述故障点可能线段之内的分站1，和不包括在所述故障点可能线段内，但是与所述故障点可能线段内所包括的分站1邻近的分站1的极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，以确定故障线段。
所述TD线地图信息准备装置23a在所述TD线地图信息的TD线上，识别所述TD线的所述故障线段，考虑到故障发生点的所述识别信息，重新准备TD线地图信息，以及向所述TD线地图信息输出装置24传送所述重新准备的TD线地图信息；并且所述TD线地图信息输出装置24输出所述重新准备的TD线地图信息。
一种上述实施例的故障点定位系统，允许在最新的TD线地图上显示沿TD线的故障发生点。因此，维修人员能够按照根据最新地图准备的TD线地图，赶到故障点现场，以快速恢复故障。
按照第一或第二发明的故障点定位系统，当沿TD线发生故障时，能快速地和精确地定位故障点。
按照第三或第七发明的故障点定位系统，能根据故障线段两端之间的冲击检测时间的差，容易地和有效地识别沿TD线的故障发生点。
按照第四或第八发明的故障点定位系统，即使沿有分支的TD线发生故障，也能有效地把有故障点的线段限定到无分支线段。因此，能使基于无分支故障线段两端之间的冲击检测时间差的故障点识别方法可用。
按照第五或第六发明的故障点定位系统，当沿TD线发生故障时，能在按照最新地图准备的TD线地图上显示故障的定位。因此，维修人员能够按照根据最新地图准备的TD线地图，赶到故障点现场，以快速恢复故障。
按照第九发明的故障点定位系统，能精确地识别实际TD线上的故障发生点。
第十或第十一发明的故障点定位系统，当沿TD线发生故障时，允许快速地和精确地识别故障点。
按照第十二或第十三发明的故障点定位系统，能根据故障线段两端之间的冲击检测时间的差，容易地和有效地识别沿TD线的可能故障发生点。
按照第十四发明的故障点定位系统，能有效地在按照多个可能点所确定的故障点可能线段中，定位故障线段。
图1是表示主站与分站之间关系的说明图。
图2是表示用于实施例1和实施例2的分站的各部件的说明图。
图3是表示用于实施例1的主站的各部件的说明图。
图4是表示用于准备TD线地图的过程的说明图。
图5是表示用于准备TD线地图的过程的说明图。
图6是表示用于准备TD线地图的过程的说明图。
图7是表示用于准备TD线地图的过程的说明图。
图8是表示在沿无分支的TD线有故障的情况下，各分站的极性的说明图。
图9是说明用于定位故障线段的过程的流程图。
图10是表示在沿有分支的TD线有故障的情况下，各分站的极性的说明图。
图11是表示在沿有分支的TD线有故障的情况下，各分站的极性的说明图。
图12是表示在沿有分支的TD线有故障的情况下，各分站的极性的说明图。
图13是表示用于识别无分支线段中故障点的原理的说明图。
图14是表示用于显示地图信息的屏幕的说明图。
图15是表示TD线地图信息显示的说明图。
图16是表示用于显示TD线地图信息的屏幕的说明图，该TD线地图信息是在考虑地图信息和故障点信息下重新准备的。
图17是表示用于实施例2的主站的各部件的说明图。
图18是表示在沿有分支的TD线有故障的情况下，各分站的极性的说明图。
图19是表示在沿有分支的TD线有故障的情况下，各分站的极性的说明图。
图20是表示在沿有分支的TD线有故障的情况下，各分站的极性的说明图。
图21是表示在沿有分支的TD线有故障的情况下，各分站的极性的说明图。
图22是表示在故障可能点和故障点位于线段“分站①-分站②”的情况下，故障线段的识别方法的说明图。
图23是表示在故障可能点位于线段“分站②-分站③”，而故障点位于线段“分站①-分站②”的情况下，故障线段的识别方法的说明图。
图24是表示用于显示TD线地图信息的屏幕的说明图，该TD线地图信息是在考虑地图信息和故障点信息下重新准备的。
以下将参考


本发明的实施例。(1)故障点定位系统的布置如图1所示，本发明的第一实施例的故障点定位系统包括分站1，沿TD线安装在各钢塔或电杆处，以及主站2，安装在电力公司的供电局或分局，根据来自分站1的信息准备TD线地图，以定位故障点。
(a)分站如图2所示，分站1备有GPS天线111，GPS接收器112，振荡器121，参考时钟122，时间同步校正电路123，传感器131，滤波器电路132，冲击信号检测电路133，冲击检测时间保持电路134，冲击极性保持电路135，信号处理电路141，通信接口142，和便携式电话143。
GPS天线111和GPS接收器112对应于本发明的概述和权利要求中所指的“GPS接收装置11”。类似地，振荡器121、参考时钟122和时间同步校正电路123对应于“时间测量装置12”。
类似地，传感器131、滤波器电路132、冲击信号检测电路133、冲击检测时间保持电路134和冲击极性保持电路135对应于“冲击检测装置13”。此外，按类似方式，信号处理电路141、通信接口142和便携式电话143对应于“自位置信息传送装置14a”和“冲击信息传送装置14b”。
以下将说明各部件。
i)传感器131传感器131安装在TD线的钢塔上，以检测在故障时发生的冲击信号，然后把这些冲击信号发送到滤波器电路132。
ii)滤波器电路132滤波器电路132对传感器131检测的信号滤波，以消去除冲击信号外的不必要的工业频率分量，并且仅允许冲击信号传到冲击信号检测电路133。
iii)冲击信号检测电路133冲击信号检测电路133检测冲击信号的电平，然后如果信号电平超过一个预定值，则确定它为故障，其时向冲击检测时间保持电路134输出一个时间保持信号。另外，冲击信号检测电路133检测当时的冲击信号的极性，然后向冲击极性保持电路135输出冲击极性信号。
iv)冲击检测时间保持电路134当从冲击信号检测电路133输出时间保持信号时，冲击检测时间保持电路134保持输出时的参考时钟122的时间，以把该时间作为冲击检测时间输出到信号处理电路141。
v)冲击极性保持电路135冲击极性保持电路135检查从冲击信号检测电路133输出的冲击极性信号，以确定冲击信号的极性，把确定结果作为冲击极性输出到信号处理电路141。
vi)GPS天线111和GPS接收器112GPS天线111接收来自GPS卫星的无线电波，以向GPS接收器112发送无线电波。然后，GPS接收器112从无线电波中抽取由GPS卫星给定的标准时间信息，作为同步信号，然后把该信号发送到时间同步校正电路123。另外，GPS接收器112根据GPS无线电波，识别如分站1安装其上的钢塔的定位信息(纬度、经度和高度)，把该信息输出到信号处理电路141。
vii)时间同步校正电路123按照GPS接收器112输出的同步信号，时间同步校正电路123使参考时钟122的时间与GPS卫星提供的标准时间同步。
viii)参考时钟122参考时钟122向冲击检测时间保持电路134输出参考时间。
ix)振荡器121振荡器121输出参考时间信号，用于测量参考时钟122的时间。
x)信号处理电路141信号处理电路141通过通信接口142和便携式电话143，向主站2发送由GPS接收器112输出的定位信息。此外，信号处理电路141通过通信接口142和便携式电话143，向主站2发送由冲击检测时间保持电路134和冲击极性保持电路135输出的冲击检测时间和冲击极性。
xi)通信接口142通信接口142在信号处理电路141与便携式电话143之间执行通信信号的互换，以使便携式电话143能够与主站2通信。
xii)便携式电话143便携式电话143向主站2发送从通信接口142接收的转换信号。
包括上述部件的分站1分别具有它们的自身分站号。
如图7和图10至图12所示，在本实施例中，主干线的分站仅给定主干线号，例如①、②、③…。主干线上分站的主干线号给定为从电源侧到负荷侧依次增加。
另外，如图7和图10至图12所示，从主干线分支的支干线上的各分站具有分站从主干线分支处的主干线上的分站号，及编号为从电源侧到负荷侧依次增加的支干线号。也就是，对从主干线的分站②分支的支干线上的分站，从最靠近主干线的分站②的分站开始，依次给定分站号，如②-①、②-②、②-③…。
虽然没有在本实施例中示例说明，但是如果一条支干线分支具有另一条支干线，例如当②-②具有一条支干线时，对分布在该分支支干线上的分站给定如②-②-①、②-②-②、②-②-③的号。
在本实施例中，给定分站号，以表示一个分站是属于主干线的TD线还是属于支干线的TD线，以及表示分站之间的上游与下游关系。然而，保持编号信息的方法不限于本实施例。也就是，各分站可以具有其自身编号，这种编号与分站之间的上游和下游关系无任何联系，并且可以作为信息具有相对自站定位在上游的分站的号，和相对自站定位在下游的分站的号。在这种情况下，如果一个分站具有多个“相对自站定位在下游的分站号”，这就表示TD线在该分站具有一个分支或多个分支。
此外，主站可以存储分站之间的上游和下游关系。也就是，主站可以具有一个“网络存储装置”，以存储各分站的上游和下游关系，分站之间的TD线的距离，以及各分站是属于主干线的TD线还是属于支干线的TD线。
b)主站如图3所示，主站2包括一个通信接口21，一个其中安放CD-ROM的CD-ROM驱动器221，一个辅助存储装置222，一个中央处理装置23，一个CRT 241，和一个打印机242。
通信接口21对应于本发明的概述和权利要求中所指的“分站定位信息接收装置21a”和“分站冲击信息接收装置21b”。类似地，安放在CD-ROM驱动器221中的CD-ROM和辅助存储装置222对应于“地图信息存储装置22”。中央处理装置23对应于“TD线地图信息准备装置23a”，“故障线段识别装置23b”，和“故障定位识别装置23c”。类似地，CRT 241和打印机242对应于“TD线地图信息输出装置24”。
以下将说明各部件。
i)通信接口21通信接口21转换通过公共数据网从分站1传送的信号，以把转换信号送给中央处理装置23。
ii)中央处理装置23中央处理装置23接收由各分站1、1、1…通过通信接口21传送的定位信息和故障信息(冲击检测时间和极性)，并且执行TD线地图准备处理，故障线段识别处理，和故障点定位处理，这些处理将在后文叙述。
图15所示的TD线地图数据存储在辅助存储装置222中，由TD线地图准备处理来准备。如图16所示，由故障点定位处理所处理的TD线地图数据和从CD-ROM驱动器221中CD-ROM读出的地图数据一起，输出到CRT 241或打印机242。
iii)辅助存储装置222辅助存储装置222存储中央处理装置23执行处理所需的各种信息(数据)，例如由各分站1、1、1…传送的定位信息和故障信息，以及由中央处理装置23处理的TD线地图数据。
iv)打印机242依照中央处理装置23的指令，打印机242打印出由中央处理装置23发送的TD线地图或故障定位结果。
v)CD-ROM驱动器221和CD-ROMCD-RON备有地图数据，例如如图14所示的道路和建筑物。CD-ROM驱动器221读出CD-ROM中记录的地图数据，并且根据需要向中央处理装置23发送信息。
vi)CRT 241依照中央处理装置23的指令，CRT 241显示由中央处理装置23发送的TD线地图或故障定位结果。
(2)故障点定位系统中的处理(a)TD线地图的准备参考图4至图7，将说明随分站的重新定位和扩展而自动地重新准备TD线地图数据的过程。
开始分站1的操作使GPS天线111接收来自GPS卫星的无线电波，于是允许GPS接收器112根据无线电波确定其GPS安装处的定位(纬度、经度和高度)。随后，通过便携式电话143和所述分站的分站号一起向主站发送信息，作为定位信息。
在主站2，中央处理装置23通过通信接口221接收各分站1、1、1…的定位信息。中央处理装置23在其存储器中准备虚拟图纸，用于准备和CD-ROM驱动器221中CD-ROM的地图具有相同坐标系统的TD线地图，然后根据各分站1、1、1…发送的分站号和定位信息，在虚拟图纸上自动地准备TD线地图。
以下简短地示出这些过程。
(过程1)如图4所示，按照各分站1、1、1…的分站号和定位信息，把指示各分站①、②、②-①、②-②、③…的符号(矩形框)分配给存储器中虚拟图纸的对应部分。
各分站的相对定位在图4至图7中示意说明，然而，在实际中分站依照地图上的定位排列。
(过程2)如图5所示，选择仅由主干线号构成的分站①、②、③…，然后用输电线的指定符号(直线)，按主干线号的增序连接相邻分站。
(过程3)如图6所示，选择由主干线和支干线号构成的分站②-①、②-②、③-①…，然后用输电线的指定符号(直线)，按照支干线号的增序连接具有相同主干线号的相邻分站。
(过程4)如图7所示，在具有相同主干线号的分站②-①和②-②中，用输电线的指定符号(直线)，把具有最小支干线号的分站②-①与分站②连接，分站②仅由和分站②-①的主干线相同的干线号构成。对所有主干线号执行相同过程。
在各分站具有其自身与分站之间上游和下游关系毫无联系的号，并且作为信息具有定位在该分站上游的分站的号，和定位在该分站下游的分站的号的情况下，通过在地图上按照其定位安排各分站，然后根据定位在分站上游和下游的分站的信息，使分站相互连接，能准备TD线地图。
(b)故障定位以下将说明在沿TD线发生故障的情况下，识别故障定位的过程。
为了应用根据冲击信号的检测时间的差来识别故障定位的过程，在应用这些过程之前，必须用“无分支线段”识别故障定位。
因此，将首先在(I)中说明用“无分支线段”识别故障定位的方法，随后，将在(II)中按照线段两端之间冲击检测时间的差，说明在“无分支线段”之内定位故障的方法。
(I)定位故障线段如上所述，在检测到故障时所发生的冲击信号时，分站1自动地向主站2发送冲击信号上升极性和检测时间数据，和分站号一起作为故障信息。
在主站2，根据各分站1、1、1…发送的故障信息，在TD线地图上自动地确定在哪个分站线段发生了故障。
以下将叙述确定的原理和过程。
i)定位故障线段的原理如图8所示，当在相邻分站②与③之间发生线对地故障时，由于TD线的接地杂散电容，引起接地故障冲击电流i1和i2流向故障定位。假定接地故障冲击电流的方向对于从电源侧流到负荷侧的电流为“+”，而对于从负荷侧流到电源侧的电流为“- ，并且接地故障冲击电流的极性在分站②变为“+”，而在分站③变为“- 。也就是，在具有故障点的线段两端的分站具有互为相对的极性。
也就是，在各分站1、1、1…发送的故障信息中，检查接地故障冲击电流的上升极性数据。当发现一个分站的极性和一个相邻分站的极性相对时，能预测在一个以该分站和该相邻分站位于线段两端的线段之内有故障。
根据这个原理，能按照下述过程识别故障线段。
ii)定位故障线段的过程(过程1)选择一条从电源延伸的TD线。“选择一条TD线”定义为从其沿线具有分支的TD线中，选择一系列无分支的TD线。
(过程2)沿选择的TD线，把一个分站的冲击上升极性数据与其相邻分站的冲击上升极性数据相比较。
(过程3)如果无分站的极性和其相邻分站的极性相对，则确定无故障，并且结束处理。
(过程4)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以这些分站位于线段端的线段没有分支，则判定该线段是“故障线段”，然后结束过程。
(过程5)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以这些分站位于线段端的线段有分支，则把支干TD线的分站中最上游分站的冲击极性上升数据，与那些和它们的主干TD线(一条选择的TD线)的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的冲击上升极性数据相比较。
(过程6)如果支干TD线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相对，则把从支干TD线的分站中最上游分站开始，经过那些和它们的主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站，到那些和它们的主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的下游分站为止的线段确定为“故障线段”，然后结束处理。
(过程7)如果支干TD线的分站中最上游分站的极性与那些和它们的主干TD线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相同，则从支干TD线中选择一条TD线，以用支干TD线中的TD线来代替所述“一条选择的TD线”，并且执行从上述(过程2)开始的过程。
在上述过程中，定位了“故障线段”。
类似地，识别故障线段的过程可以如图9流程图所示那样。
具体参考图10说明故障。如果在无分支主干线上分站①与②之间有故障定位，则分站①具有和与分站②相对的极性。因此，把分站①与②之间的线段确定为故障线段。
此外，如图11所示，如果在主干线上分站②与③之间(或支干线的分站②与②-①之间)有故障定位，则分站②的极性与分站③的极性相对，并且分站②的极性与分站②-①的极性相对。在这种情况下，判定从分站②-①开始经过分站②到分站③的线段为故障线段。
如图12所示，如果在无分支支干线的分站②-①与②-②之间有故障，则分站②-①具有和分站②-②相对的极性。因此，判定从分站②-①到分站②-②的线段为故障线段。
在这些图形中的任何一种情况下，上述过程允许定位故障线段。
(II)定位故障点主站2用上述故障线段定位处理对故障线段分段，然后自动地识别在故障线段之内哪点发生了故障。
这里，将首先说明定位故障点的原理，然后将说明其过程。
i)定位故障点的原理图13表示定位故障点的原理。
在分站①与②之间的线段之内发生接地故障，引起行波(冲击)如图13所示形成。假定行波沿TD线传播的传播速度恒定，则在分站①和②检测到这个行波所需的时间持续与故障发生点离各分站的距离L1和L2成正比。
也就是，如果分站①与②之间的距离L已知，并且精确地测得在分站①和②检测的时间持续的差，则图13所示的公式“L1＝(L+(t1-t2)×v)/2”允许确定分站①离故障点的距离L1。
假定TD线实际为直线，则按照分站①与②发送的定位信息(纬度、经度和高度)，能计算分站①与②之间TD线的距离L。
以下将说明定位故障点的过程。
ii)定位故障点的过程主站2的中央处理装置23按照上述2.b.(I).ii)的过程，识别故障线段，然后首先确定故障线段的TD线的长度L。
随后，按照故障线段两端的分站(对应于图13的①和②)中的一个所检测的冲击检测时间t1，另一个分站的所述冲击检测时间t2，冲击传播速度v，和发生所述故障的线段的TD线的长度，利用公式L1＝(L+(t1-t2)×v)/2，确定从分站中一个沿TD线到故障定位的沿TD线的距离L1。
其中考虑架空线和电缆配电线情况，v为150m/μs到300m/μs。优选地，v设置为250m/μs到300m/μs。
在这种情况下，虽然为了检测时间差，必须使两端分站的时间精确地同步，然而如上所述，通过对各分站的参考时钟定时，使各分站的时间由与GPS卫星发送的参考时间同步。
(III)显示故障定位主站2的中央处理装置23完成对故障点的定位，然后，为了使操作员知道故障点，叠加图14所示的地图信息、图15所示的TD线地图信息和定位的故障点，以重新准备TD线地图信息，然后如图16所示，在CRT 241的屏幕上显示这个信息。此外，中央处理装置23允许打印机242响应操作员的请求执行打印。
(3)故障点定位系统的作用本故障点定位系统允许分站根据来自GPS卫星的信号，确定其定位信息(纬度、经度和高度)，然后向主站发送该信息；主站根据定位信息自动地准备TD线。由于这个原因，该故障点定位系统允许精确地、容易地和快速地准备TD线地图。
此外，本故障点定位系统允许按照分站发送的定位信息，更新(修改)TD线地图，而与钢塔或电杆的重新定位引起分站(钢塔或电杆)定位的改变无关，因此允许最新TD线地图总是可用。因此，能用最新TD线地图显示定位故障点的结果。
在执行故障点定位时，分站检测在故障时发生的冲击信号到达的时间和冲击信号的极性，然后向主站发送时间和极性。另一方面，主站用冲击信号的极性对线路的故障线段分段，以及按照安装在所述故障线段两端的分站的冲击信号到达的时间的差(时差)，识别到故障点(从分站到故障点)的距离。因此，能快速地和精确地定位故障点。(1)故障点定位系统的布置如图1所示，本发明的第二实施例的故障点定位系统包括分站1，沿TD线安装在各钢塔或电杆，以及主站2，安装在电力公司的供电局或分局，根据来自分站1的信息准备TD线地图，以定位故障线段。
(a)分站如图2所示，分站1备有GPS天线111，GPS接收器112，振荡器121，参考时钟122，时间同步校正电路123，传感器131，滤波器电路132，冲击信号检测电路133，冲击检测时间保持电路134，冲击极性保持电路135，信号处理电路141，通信接口142，和便携式电话143。
GPS天线111和GPS接收器112对应于本发明的概述和权利要求中所指的“GPS接收装置11”。类似地，振荡器121、参考时钟122和时间同步校正电路123对应于“时间测量装置12”。
类似地，传感器131、滤波器电路132、冲击信号检测电路133、冲击检测时间保持电路134和冲击极性保持电路135对应于“冲击检测装置13”。此外，按类似方式，信号处理电路141、通信接口142和便携式电话143对应于“自位置信息传送装置14a”和“冲击信息传送装置14b”。
以下将说明分站的各部件。
i)传感器131传感器131是一个安装在TD线的钢塔上的ZCT(零相电流变换器)，以检测在故障时发生的冲击信号(冲击电流)，然后把这些冲击信号发送到滤波器电路132。为了检测冲击电压作为冲击信号，使用一个电压检测器，例如PT或PD。
ii)滤波器电路132滤波器电路132对传感器131检测的信号滤波，以消去除冲击信号外的不必要的工业频率分量，并且仅允许冲击信号传到冲击信号检测电路133。
关于iii)冲击信号检测电路133，iv)冲击检测时间保持电路134，v)冲击极性保持电路135，vi)GPS天线111和GPS接收器112，vii)时间同步校正电路123，viii)参考时钟122，ix)振荡器121，x)信号处理电路141，xi)通信接口142，和xii)便携式电话143，提供和实施例1相同的布置。
如图7和图10至图12所示，包括上述部件的分站1分别具有它们的自身分站号。此外，主干线的分站按和实施例1相同的方式，仅给定主干线号。而且，按实施例1相同方式，沿从主干线分支的支干线的各分站具有分站从主干线分支处的主干线上的分站号，及编号为从电源侧到负荷侧依次增加的支干线号。
在第二实施例中，给定分站号，以表示一个分站是属于主干线的TD线还是属于支干线的TD线，以及表示分站之间的上游与下游关系。然而，按实施例1相同方式，保持编号信息的方法不限于本实施例。
b)主站如图17所示，主站2包括一个通信接口21，一个其中安放CD-ROM的CD-ROM驱动器221，一个辅助存储装置222，一个中央处理装置23，一个CRT 241，和一个打印机242。主站2和实施例1具有相同的部件。
通信接口21对应于本发明的概述和权利要求中所指的“分站定位信息接收装置21a”和“分站冲击信息接收装置21b”。类似地，安放在CD-ROM驱动器221中的CD-ROM和辅助存储装置222对应于“地图信息存储装置22”。中央处理装置23对应于“TD线地图信息准备装置23a”，“故障范围限定装置23d”，和“故障点可能识别装置23e”。类似地，CRT 241和打印机242对应于“TD线地图信息输出装置24”。
(2)故障点定位系统中的处理将分别就(a)TD线地图的准备，和(b)定位故障线段，说明故障点定位系统的处理。
(a)TD线地图的准备按实施例1相同的方式，根据各分站发送的分站号和定位信息，随分站的重新定位和扩展而自动地重新准备TD线地图数据的过程允许在虚拟图纸上自动地准备TD线地图。
(b)定位故障线段在本节中，将说明沿TD线发生故障的情况下，识别故障线段的过程。
如上所述，在检测故障时发生的冲击信号时，分站1自动地向主站2发送冲击信号上升极性和检测时间数据，和分站号一起作为故障信息。
在主站2，根据各分站1，1，1…发送的故障信息，在TD线地图上自动地确定故障发生位置。通过步骤(I)定位故障可能线段，和步骤(II)定位故障线段，执行确定。以下将说明各过程。
(I)定位故障可能线段发生故障则引起主站2识别TD网内的多个可能故障点，并且在全部考虑到基于各可能点的可信误差范围下，定位故障可能线段。
在本节中，将首先说明i)定位故障可能点的原理，然后将说明ii)定位故障可能点的过程，最后将说明iii)定位故障点可能线段的过程。
i)定位故障可能点的原理图13表示定位故障点的原理。
在分站①与②之间线段内发生的接地故障，引起行波(冲击)如图13所示形成。假定行波沿TD线传播的传播速度v恒定，则在分站①和②检测到这个行波所需的时间持续与故障发生点离各分站的距离L1和L2成正比。
也就是，如果分站①与②之间的距离L已知，并且精确地测得在分站①和②检测的时间持续的差，则图13所示的公式“L1＝(L+(t1-t2)×v)/2”允许确定分站①到故障点的距离L1。其中t1是分站①的冲击检测时间，t2是分站②的冲击检测时间。
在本实施例的故障点定位系统中，预先计算和存储要对其冲击时间差进行讨论的分站(电源端和远端的分站)之间的TD线的长度。
也就是，如果两个分站相邻，假定TD线实际为直线，则根据分站发送的定位信息(纬度、经度和高度)，能计算沿TD线的两个分站之间的距离。
另一方面，如果两个分站不相邻，通过把这两个分站之间存在的相邻分站之间的长度相加，能得到沿TD线的两个分站之间的距离L。
以下将说明定位故障点的过程。
ii)定位故障可能点的过程。
主站2的中央处理装置23预先存储最靠近电源侧的相邻分站与TD线各远端分站之间TD线的长度L。
假定在远端与电源侧端之间存在故障点，按照两端分站中(对应于图13的①和②)电源侧端分站检测的冲击检测时间t1，远端分站检测的所述冲击检测时间t2，冲击传播速度v，和两个分站之间TD线的长度L，利用公式L1＝(L+(t1-t2)×v)/2，能确定沿TD线从电源侧端分站到故障定位(可能点)的沿TD线的距离L1。
其中考虑到架空线和电缆配电线情况，v为150m/μs到300m/μs。优选地，v设置为250m/μs到300m/μs。
在这种情况下，虽然为了检测时间差，必须使两端分站的时间精确地同步，然而如上所述，通过对各分站的参考时钟定时，使各分站的时间与GPS卫星发送的参考时间同步。
执行上述过程允许至少对于TD线远端的分站数，确定L1或可能点的定位。
也就是，在TD网具有树结构，并且沿线无环路存在情况下，即使当故障点存在于沿TD网的某处，也应该在远端与电源侧端之间存在一个故障点。执行上述过程允许预测故障的定位。在这种情况下，能确定L1数与所讨论的远端分站数相同。
在TD网沿线具有环路情况下，虽然从电源侧端到远端应该存在多个沿TD线的通路，但是用可信通路数建立虚拟“远端”，允许和树结构相同方式处理这种情况。在这种情况下，能确定L1数与所讨论的“虚拟远端分站”数相同。
然而，在本发明的故障点定位系统中，不总需要对所有远端或“虚拟远端”分站确定可能点。可以仅确定实际足够的可能点数。
根据假定“发生故障的定位存在于远端与电源侧端之间”，确定通过上述过程得到的多个可能点。这些点除一个点外，不与实际点(完全)符合。
因此，有必要通过以下将要讨论的(II)定位故障线段，排除除与实际故障点对应的可能点外的可能点，以识别故障线段。
iii)定位故障点可能线段的过程主站2的中央处理装置23根据可信误差，以位于TD网的各可能点为中心，对TD网的一定范围分段。
也就是，以各可能点为中心，在可信误差范围之内定位沿TD线的线段。在该线段之内存在TD线的分支情况下，在误差范围之内沿分支TD定位线段。
因此，把误差范围之内具有所有可能点的TD网全部确定为“故障定位可能线段”。
(II)定位故障线段主站2识别故障定位可能线段，然后按照各分站的冲击极性信息，进一步限定故障范围，以定位故障线段。以下将在i)中说明确定原理，在ii)中说明过程。在iii)中将说明按照冲击极性定位“无分支线段”的例子，在iv)中将说明定位故障线段的例子。
i)定位故障线段的原理如图8所示，当在相邻分站②与③之间发生线对地故障时，由于TD线的接地杂散电容，引起接地故障冲击电流i1和i2流向故障定位。假定接地故障冲击电流的方向对于从电源侧流到负荷侧的电流为“+”，而对于从负荷侧流到电源侧的电流为“-”，并且接地故障冲击电流的极性在分站②变为“+”，而在分站③变为“-”。也就是，在具有故障点的线段两端的分站具有互为相对的极性。
也就是，在各分站1、1、1…发送的故障信息中，检查接地故障冲击电流的上升极性数据。当发现一个分站的极性和一个相邻分站的极性相对时，能预测在一个以该分站和该相邻分站位于线段两端的线段之内有故障。
根据这个原理，能按照下述过程识别故障线段。
ii)定位故障线段的过程(过程1)在上述(I)-iii)确定的故障定位可能线段之内包括的分站中，和不包括在所述故障定位可能线段之内，但是与所述故障定位可能线段之内包括的分站邻近的分站中，把TD线添加到所述故障定位可能线段，成为一组TD线(在下文称为“扩展故障定位可能线段”)，并且从该组中选择一条预定TD线。
“选择一条TD线”定义为从其沿线具有分支的TD线中，选择一系列无分支的TD线。
(过程2)沿选择的TD线把一个分站的冲击上升极性数据与其相邻分站的冲击上升极性数据相比较。
(过程3)如果无分站的极性和其相邻分站的极性相对，则从还未作故障线段检查的所述扩展故障定位可能线段中，选择一条预定TD线，然后用该预定TD线代替所述“一条选择的TD线”，以从过程2开始执行。如果在扩展故障定位可能线段中，没有还未作故障线段检查的TD线，则判定无故障线段，并且结束处理。
(过程4)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以这些分站位于线段端的线段没有分支，则识别该线段为“无分支线段”，而且把既包括在该识别的“无分支线段”中，又包括在故障定位可能线段中的线段识别为故障线段，然后结束过程。
(过程5)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以这些分站位于线段端的线段有分支，则把支干TD线的分站中最上游分站(在下文称为“最上游支干分站”)的冲击极性上升极性数据，与那些和它们的主干TD线(一条选择的TD线)相邻的分站极性相对的分站中的上游分站(在下文称为“主干线段上游侧分站”)的冲击上升极性数据相比较。
(过程6)如果最上游支干分站和主干线段上游侧分站的极性相互相对，则把从最上游支干分站开始，经过主干线段上游侧分站，到主干线段下游侧分站的线段识别为“无分支线段”。然后，把既包括在所识别的“无分支线段”中，又包括在故障定位可能线段中的线段识别为故障线段，然后结束处理。
这里，“主干线段下游侧分站”是位于两个沿TD线具有相对极性的相邻分站下游的分站。
(过程7)如果最上游支干分站和主干线段上游侧分站的极性相同，则从支干TD线中选择一条TD线，然后用所述线代替所述“一条选择的TD线”，之后执行从上述(过程2)开始的过程。
通过上述过程，定位了“故障线段”。
类似地，识别故障线段的过程可以如图9流程图所示那样。
iii)定位“无分支线段”的例子在本节中，将参考图18按照具体例子的极性，说明确定“无分支线段”的过程。如果在所讨论的“一条选择的TD线”(在下文称为“主干线”)上，在无分支的分站①与②之间有故障点，则分站①的极性与分站②的极性相对。因此，把分站①与②之间的线段确定为“无分支线段”。
此外，如图19所示，如果沿所讨论的主干线的分站②与③之间(或从主干线分支的支干线的分站②与②-①之间)有故障点，则分站②的极性与分站③的极性相对，并且分站②的极性与分站②-①的极性相对。在这种情况下，判定从分站②-①开始经过分站②到分站③的线段为“无分支线段”。
如图20所示，如果在从所讨论的主干线分支的无分支支干线的分站②-①与②-②之间有故障点，则分站②-①的极性与分站②-②的极性相对。因此，判定从分站②-①到分站②-②的线段为“无分支线段”。
在这些图形中任何一种下，上述过程允许定位“无分支线段”。
现在，将在下文具体地说明基于故障定位可能线段和“无分支线段”来识别故障线段的过程。
iv)识别故障线段的例子将对图21至图23所示的具有远端分站A和B的分叉TD网进行说明。
首先，如图21所示，由上文所述公式，在远端分站A与电源侧端分站①之间定位可能点，然后以该可能点为中心，在输电和配电网上确定定位的误差范围。
然后，如图22所示，在远端分站B与电源侧端分站①之间定位可能点，然后以该可能点为中心，在输电和配电网上确定定位的误差范围。
随后，如图23所示，对所述“①-A”上确定的定位误差范围或所述“①-B”上确定的定位误差范围中任何一个之内所包括的线段进行全部考虑，确定“故障点可能线段”。
另一方面，检查分站的冲击极性，然后把两端分站的极性相互相对的线段“①-②”确定为所述“无分支线段”。
最后，如图23所示，把同时包括在通过所述过程所确定的所述“①-②”和“故障点可能线段”中的线段确定为“故障线段”。
(III)显示发生故障的线段主站2的中央处理装置23完成对故障点的定位，然后，为了使操作员知道故障线段，叠加图14所示的地图信息，图15所示的TD线地图信息，和定位的故障线段，以重新准备TD线地图信息，然后如图24所示，在CRT 241的屏幕上显示这个信息。此外，中央处理装置23允许打印机242响应操作员的请求执行打印。
(3)故障点定位系统的作用本故障点定位系统允许分站检测故障时发生的冲击信号到达的时间和冲击信号的极性，然后把时间和极性发送到主站。另一方面，主站按照安装在电源侧端和远端的分站的冲击信号到达时间的差(时差)，预测到故障点(从分站到故障点)的距离，以识别故障线段。
因此，能快速地和精确地定位故障线段。特别是当实际应用计算的故障点(距电源侧端的距离)可能带来大的定位(距离)误差时，本故障点定位系统有效地可用。
如这样从头开始比较分站的极性来定位故障线段的方法也许可信。然而，这样的方法理论上要求这样程度(数量级)的大量计算，以比较所有有关相邻分站的极性。
然而，本故障点定位系统仅对电源侧端与最大数量的远端分站执行计算，然后对线段之内(更准确地说，仅对“扩展故障点可能线段”之内)的分站的极性进行比较，以定位故障线段。因此，当与比较所有有关分站的极性的情况比较时，使定位故障线段所要求的计算量减小。
此外，本故障点定位系统把包括在“无分支线段”和故障点可能线段内的线段识别为故障线段，以便与从头开始通过比较各分站的极性来定位故障线段的方法比较，能通过参考减小的范围来定位故障线段。
也就是，仅根据误差来定位“故障点可能线段”，就要求维修人员在现场较宽范围内寻找故障点。
然而，本故障点定位系统把故障线段限定在相邻分站具有相对冲击极性的线段，无需在现场较宽范围内寻找故障点。
在本故障点定位系统中，仅当“故障点可能线段”之内有分站时，才执行基于“故障点可能线段”的限定操作。应该理解，本发明包括但不限于所述各个实施例，并且在本发明的范围之内按照各种目的和应用，可以进行更改或变化。
也就是，可以用有线或无线公共网，例如便携式电话、PHS和公共电话网，或用沿TD线装设的租用专线网(例如金属电缆、光导纤维和无线电)，从分站向主站传送信息。
此外，地图数据包括但不限于存储在CD-ROM，或其他记录介质，例如DVD中的那些地图数据。可选择地，地图数据可以在Internet上从提供地图信息的WWW场所的服务器在线下载或检索。这样的实施例允许通过Internet从服务器在线下载或检索地图数据，无需存储其自身的地图信息，并且总允许最新的地图信息可用。
权利要求
1.一种故障点定位系统，包括分站(1)，沿输电和配电线安装，以向一个主站(2)发送沿所述输电和配电线的信息，以及主站(2)，根据所述分站(1)发送的信息，定位故障点；其特征在于所述分站(1)具有时钟功能，接收来自一个GPS卫星的无线电波，以识别GPS具有的当前时间，能够使所述GPS具有的当前时间与自身当前时间同步，检测所述分站(1)沿线安装的输电和配电线的冲击电流或冲击电压，以识别冲击检测时间，即检测到所述冲击电流或冲击电压的时间，识别所述冲击电流的极性，然后通过通信网向所述主站(2)发送所述冲击检测时间和所述极性信息；并且所述主站(2)接收通过通信网从所述分站(1)传送的所述冲击检测时间和所述极性信息，根据各分站(1)的所述极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，以及根据所述故障线段两端分站检测的所述冲击的检测时间的差，识别沿输电和配电线的故障发生点，和沿输电和配电线的所述故障线段的长度。
2.一种按照权利要求1的故障点定位系统，其特征在于所述分站(1)包括一个GPS接收装置(11)，一个时间测量装置(12)，一个冲击检测装置(13)，和一个冲击信息传送装置(14b)，其中所述GPS接收装置(11)接收来自卫星的GPS无线电波，以识别GPS具有的当前时间，以把所述GPS具有的当前时间发送到所述时间测量装置(12)，所述时间测量装置(12)具有时钟功能，以使来自所述GPS接收装置(11)的所述GPS具有的当前时间与所述分站(1)的当前时间同步，然后把所述分站(1)的所述当前时间的信息发送到冲击检测装置(13)，所述冲击检测装置(13)检测所述分站(1)沿线安装的输电和配电线的冲击电流或冲击电压，根据所述时间测量装置(12)发送的时间信息，识别接收所述冲击检测信号的冲击检测时间的时间，还识别所述冲击电流的极性，并且向所述冲击信息传送装置(14b)传送所述冲击检测时间和所述极性，并且所述冲击信息传送装置(14b)通过通信网向所述主站(2)发送所述冲击检测时间和所述极性信息；以及所述主站(2)包括一个分站冲击信息接收装置(21b)，一个故障线段识别装置(23b)，和一个故障定位识别装置(23c)，其中所述分站冲击信息接收装置(21b)接收通过通信网由所述冲击信息传送装置(14b)发送的所述冲击检测时间和所述极性信息，然后向所述故障线段识别装置(23b)发送所述极性信息，并且向故障定位识别装置(23c)发送所述冲击检测时间，所述故障线段识别装置(23b)根据各分站(1)的所述极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，并且把所述线段作为故障线段发送到所述故障定位识别装置(23c)，以及所述故障定位识别装置(23c)根据所述故障线段两端分站(1)的所述冲击检测时间的差，识别沿输电和配电线的故障发生点和所述故障线段的输电和配电线的长度。
3.一种按照权利要求2的故障点定位系统，其中，按照所述故障线段两端分站中一个检测的所述冲击检测时间t1，另一个分站的所述冲击检测时间t2，冲击传播速度v，和发生所述故障的线段的输电和配电线的长度L，所述故障定位识别装置利用公式L1＝(L+(t1-t2)×v)/2，确定沿输电和配电线从分站中的一个到沿输电和配电线的故障定位的距离L1。
4.一种按照权利要求3的故障点定位系统，所述故障定位识别装置通过下列过程来识别故障发生线段，其中(1)选择一条从电源延伸的输电和配电线，(2)沿所述选择的输电和配电线，把一个分站的冲击上升极性数据与其相邻分站的冲击上升极性数据相比较，(3)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以所述分站位于线段端的线段无分支，则判定该线段是“故障线段”。(4)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以所述分站位于线段端的线段有分支，则把支干输电和配电线的分站中最上游分站的冲击上升极性数据，与那些和它们的主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的冲击上升极性数据相比较，(5)如果所述支干输电和配电线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相对，则把从所述支干输电和配电线的分站中最上游分站开始，经过那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站，到那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的下游分站为止的线段判定为“故障线段”，(6)如果所述支干输电和配电线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相同，则从所述支干输电和配电线中选择一条输电和配电线，以用所述支干输出和配电线中的输电和配电线来代替所述“一条选择的输电和配电线”，并且执行从上述2开始的过程。
5.一种故障点定位系统，包括分站(1)，沿输电和配电线安装，以向一个主站(2)传送所述输电和配电线的信息，以及主站(2)，根据来自所述分站(1)的信息，准备沿输电和配电线的信息，以定位故障；所述故障点定位系统的特征在于所述分站(1)接收来自卫星的GPS无线电波，以根据所述GPS无线电波识别其自身位置，然后通过通信网向所述主站(2)传送所述自身位置信息，此外，所述主站(2)接收由所述分站(1)通过通信网发送的所述分站(1)的位置信息，以根据各分站安装区域的地图信息和所述分站的位置信息，准备在一幅地图上图解说明输电和配电线的输电和配电线地图信息，然后输出所述输电和配电线地图信息，所述分站(1)具有时钟功能，接收来自一个GPS卫星的无线电波，以识别GPS的当前时间，能够使所述GPS的当前时间与自身当前时间同步，检测所述分站(1)沿线安装的输电和配电线的冲击电流或冲击电压，以识别冲击检测时间，即检测到所述冲击电流或冲击电压的时间，识别所述冲击电流的极性，然后通过通信网向所述主站(2)发送所述冲击检测时间和所述极性信息，以及所述主站(2)接收从所述分站(1)通过通信网传送的所述冲击检测时间和所述极性信息，根据各分站(1)的所述极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，根据所述故障线段两端分站检测的所述冲击的检测时间差，识别沿输电和配电线的故障发生点，和沿输电和配电线的所述故障线段的长度，在所述输电和配电线地图信息的输电和配电线上，识别沿输电和配电线的所述故障发生点，考虑到故障发生点的所述识别信息，重新准备输电和配电线地图信息，以及输出所述重新准备的输电和配电线地图信息。
6.一种按照权利要求5的故障点定位系统，其中所述分站(1)包括一个GPS接收装置(11)，一个时间测量装置(12)，一个冲击检测装置(13)，一个自位置信息传送装置(14a)，和一个冲击信息传送装置(14b)；所述主站(2)包括一个分站定位信息接收装置(21a)，一个分站冲击信息接收装置(21b)，一个地图信息存储装置(22)，一个输电和配电线地图信息准备装置(23a)，一个故障线段识别装置(23b)，一个故障定位识别装置(23c)，和一个输电和配电线地图信息输出装置(24)；所述GPS接收装置(11)接收来自卫星的GPS无线电波，以根据所述GPS无线电波识别其自身位置，然后向所述自位置信息传送装置(14a)传送所述自身位置信息；所述自位置信息传送装置(14a)通过通信网向所述主站(2)传送所述自身位置信息；所述分站定位信息接收装置(21a)接收由所述自位置信息传送装置(14a)通过通信网发送的所述分站(1)的位置信息，以向所述输电和配电线地图信息准备装置(23a)传送所述分站(1)的位置信息；所述地图信息存储装置(22)能够为所述输电和配电线地图信息准备装置(23a)提供各分站安装区域的地图信息；所述输电和配电线地图信息准备装置(23a)接收来自所述地图信息存储装置(22)的所述地图信息，以根据所述地图信息和从所述分站定位信息接收装置(21a)接收的所述分站的位置信息，准备在一幅地图上图解说明输电和配电线的输电和配电线地图信息，以向所述输电和配电线地图信息输出装置(24)传送所述输电和配电线地图信息；所述输电和配电线地图信息输出装置(24)输出所述输电和配电线地图信息；此外，所述GPS接收装置(11)接收来自卫星的GPS无线电波，以识别GPS的当前时间，并且向所述时间测量装置(12)传送所述GPS的当前时间；所述时间测量装置(12)具有时钟功能，能够使所述GPS接收装置(11)发送的所述GPS具有的当前时间与自身当前时间同步，并且向冲击检测装置(13)传送所述自身当前时间信息；所述冲击检测装置(13)检测所述分站(1)沿线安装的输电和配电线的冲击电流或冲击电压，以根据来自所述时间测量装置(12)的时间信息，识别冲击检测时间，即接收到所述冲击电流或冲击电压信号的时间，识别所述冲击电流的极性，然后向所述冲击信息传送装置(14b)发送所述冲击检测时间和所述极性信息；所述冲击信息传送装置(14b)通过通信网向所述主站(2)发送所述冲击检测时间和所述极性信息；所述分站冲击信息接收装置(21b)接收从所述冲击信息传送装置(14b)通过通信网传送的所述冲击检测装置和所述极性信息，向所述故障线段识别装置(23b)传送所述极性信息，并且向所述故障定位识别装置(23c)传送所述冲击检测时间；所述故障线段识别装置(23b)根据各分站(1)的所述极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，并且把所述线段作为故障线段传送到所述故障定位识别装置(23c)；所述故障定位识别装置(23c)根据所述故障线段两端的分站(1)检测的所述冲击检测时间的差，识别沿输电和配电线的故障发生点，和沿输电和配电线的所述故障线段的长度；所述输电和配电线地图信息准备装置(23a)在所述输电和配电线地图信息的输电和配电线上，识别沿输电和配电线的所述故障发生点，考虑到故障发生点的所述识别信息，重新准备输电和配电线地图信息，并且向所述输电和配电线地图信息输出装置(24)传送所述重新准备的输电和配电线地图信息；以及所述输电和配电线地图信息输出装置(24)输出所述重新准备的输电和配电线地图信息。
7.一种按照权利要求6的故障点定位系统，其中，按照所述故障线段两端分站中一个检测的所述冲击检测时间t1，另一个分站的所述冲击检测时间t2，冲击传播速度v，和发生所述故障的线段的输电和配电线的长度L，所述故障定位识别装置利用公式L1＝(L+(t1-t2)×v)/2，确定沿输电和配电线从分站中一个到故障定位的输电和配电线的距离L1。
8.一种按照权利要求7的故障点定位系统，所述故障定位识别装置通过如下过程来识别故障发生线段，其中(1)选择一条从电源延伸的输电和配电线，(2)沿所述选择的输电和配电线，把一个分站的冲击上升极性数据与其相邻分站的冲击上升极性数据相比较，(3)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以所述分站位于线段端的线段无分支，则判定该线段是“故障线段”。(4)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以所述分站位于线段端的线段有分支，则把支干输电和配电线的分站中最上游分站的冲击上升极性数据，与那些和它们的主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的冲击上升极性数据相比较，(5)如果所述支干输电和配电线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相对，则把从所述支干输电和配电线的分站中最上游分站开始，经过那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站，到那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的下游分站为止的线段判定为“故障线段”，(6)如果所述支干输电和配电线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相同，则从所述支干输电和配电线中选择一条输电和配电线，以用所述支干输出和配电线中的输电和配电线来代替所述“一条选择的输电和配电线”，并且执行从上述(2)开始的过程。
9.一种按照权利要求7或8中任何一个的故障点定位系统，其中所述冲击传播速度为150m/μs到300m/μs。
10.一种故障点定位系统，包括分站(1)，沿输电和配电线安装，以向一个主站(2)发送沿所述输电和配电线的信息，以及主站(2)，根据所述分站(1)发送的信息，定位故障点；其特征在于所述分站(1)具有时钟功能，接收来自一个GPS卫星的无线电波，以识别GPS的当前时间，能够使所述GPS的当前时间与自身当前时间同步，检测所述分站(1)沿线安装的输电和配电线的冲击电流或冲击电压，以识别冲击检测时间，即检测到所述冲击电流或冲击电压的时间，识别所述冲击电流的极性，然后通过通信网向所述主站(2)发送所述冲击检测时间和所述极性信息；并且所述主站(2)接收通过通信网从所述分站(1)传送的所述冲击检测时间和所述极性信息，根据最靠近所述输电和配电线的电源侧的所述分站(1)，与所述输电和配电线的多个远端分站(1)之间的所述冲击检测时间的差，识别沿输电和配电线的可能故障发生点，和所述分站(1)与(1)之间的输电和配电线的长度，并且把具有所述可能点的输电和配电线的预定范围全部识别为故障点可能线段，而且根据所述故障点可能线段之内的分站(1)的极性信息，和不包括在所述故障点可能线段内，但是与包括在所述故障点可能线段内的分站(1)邻近的分站的极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，以确定故障线段。
11.一种按照权利要求10的故障点定位系统，其中所述分站(1)包括一个GPS接收装置(11)，一个时间测量装置(12)，一个冲击检测装置(13)，和一个冲击信息传送装置(14b)，其中所述GPS接收装置(11)接收来自卫星的GPS无线电波，以识别GPS的当前时间，并且向所述时间测量装置(12)发送所述GPS的当前时间，所述时间测量装置(12)具有时钟功能，以使来自所述GPS接收装置(11)的所述GPS的当前时间与所述分站(1)的当前时间同步，然后向冲击检测装置(13)发送所述分站(1)的所述当前时间信息，所述冲击检测装置(13)检测所述分站(1)沿线安装的输电和配电线的冲击电流或冲击电压，根据所述时间测量装置(12)发送的时间信息，识别接收所述冲击检测信号的冲击检测时间的时间，还识别所述冲击电流的极性，并且向所述冲击信息传送装置(14b)传送所述冲击检测时间和所述极性，并且所述冲击信息传送装置(14b)通过通信网向所述主站(2)发送所述冲击检测时间和所述极性信息；以及所述主站(2)包括一个分站冲击信息接收装置(21b)，一个故障点可能识别装置(23e)，和一个故障范围限定装置(23d)，其中所述分站冲击信息接收装置(21b)接收通过通信网由所述冲击信息传送装置(14b)发送的所述冲击检测时间和所述极性信息，然后向所述故障点可能识别装置(23e)发送所述冲击检测时间，并且向所述故障范围限定装置(23d)发送所述极性信息，所述故障点可能识别装置(23e)根据最靠近所述输电和配电线的电源侧端的所述分站(1)，与所述输电和配电线的多个远端分站(1)之间的所述冲击检测时间的差，识别沿输电和配电线的可能故障发生点，和所述分站(1)与(1)之间的输电和配电线的长度，并且把具有所述可能点的输电和配电线的预定范围全部识别为故障点可能线段，以传送到所述故障范围限定装置(23d)，所述故障范围限定装置(23d)根据所述故障点可能线段之内的分站1的极性信息，和不包括在所述故障点可能线段内，但是与包括在所述故障点可能线段内的分站(1)邻近的分站的极性信息，把一个无分支线段识别为故障发生线段，以确定故障线段。
12.一种按照权利要求10或11的故障点定位系统，其中所述故障点可能识别装置(23e)根据最靠近所述输电和配电线的电源侧端的分站(1)的所述冲击检测时间t1，所述输电和配电线的远端分站的所述冲击检测时间t2，冲击传播速度v，和所述分站(1)与(1)之间的输电和配电线的长度，利用公式L1＝(L+(t1-t2)×v)/2，确定沿输电和配电线从所述电源侧端分站到故障点的沿输电和配电线的长度L1。
13.一种按照权利要求11的故障点定位系统，其中所述故障点可能识别装置(23e)根据最靠近所述输电和配电线的电源侧端的分站(1)的所述冲击检测时间t1，所述输电和配电线的远端分站的所述冲击检测时间t2，冲击传播速度v，和所述分站(1)与(1)之间的输电和配电线的长度，利用公式L2＝(L+(t2-t1)×v)/2，确定沿输电和配电线从所述远端分站到故障点的沿输电和配电线的长度L2。
14.一种按照权利要求11的故障点定位系统，其中所述故障范围限定装置(1)在包括在所述故障定位可能线段之内的分站中，和不包括在所述故障定位可能线段之内，但是与包括在所述故障定位可能线段之内的分站邻近，并且加到所述故障定位可能线段而成为一组输电和配电线的分站中，从一组输电和配电线中选择一条预定输电和配电线；(2)沿所述选择的输电和配电线，把一个分站的冲击上升极性数据与其相邻分站的冲击上升极性数据相比较；(3)如果无分站的极性和其相邻分站的极性相对，则在包括在所述故障定位可能线段之内的分站中，和不包括在所述故障定位可能线段之内，但是与包括在所述故障定位可能线段之内的分站邻近，并且加到所述故障定位可能线段而成为一组输电和配电线的分站中，从一组输电和配电线中选择一条预定输电和配电线，以代替所述“一条选择的输电和配电线”，然后从过程(2)开始执行，并且如果没有对其还未进行故障线段检查的输电和配电线，则判定无故障点；(4)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以这些分站位于线段端的线段无分支，则把该线段识别为故障线段；(5)如果有一个分站的极性和其相邻分站的极性相对，并且以这些分站位于线段端的线段有分支，则把支干输电和配电线的分站中最上游分站的冲击上升极性数据，与那些和它们的主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的冲击上升极性数据相比较，(6)如果所述支干输电和配电线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相对，则把从所述支干输电和配电线的分站中最上游分站开始，经过那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站，到那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的下游分站为止的线段确定为故障线段，并且(7)如果所述支干输电和配电线的分站中最上游分站的极性，与那些和它们的所述主干输电和配电线的相邻分站极性相对的分站中的上游分站的极性相同，则从所述支干输电和配电线中选择一条输电和配电线，以代替所述“一条选择的输电和配电线”，然后执行从上述过程(2)开始的过程。
全文摘要
一种故障点定位系统,包括发送输电和配电线的信息的分站1,和根据该信息定位故障点的主站2。分站1检测冲击检测时间和冲击电流极性。主站2根据该极性识别无分支故障线段,并且根据该线段两端分站1的检测时间的差,识别故障点和线段长度。
文档编号G01R31/08GK1255639SQ99123488
公开日2000年6月7日 申请日期1999年11月12日 优先权日1998年11月12日
发明者高冈本州, 杉浦正则 申请人:日本高压电气株式会社, 高冈本州