一种输电线路自动故障诊断和故障定位方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种输电线路自动故障诊断和故障定位方法及系统。
【背景技术】
[0002] 多年以来，输电线路故障诊断和定位一直是电力系统研究者和电力设备制造商所 关注的问题。实时、准确的故障定位对迅速发现故障点、修复受损线路、以及提高系统的可 靠性起到重要的作用。但由于其环境因素及电力系统本身的影响，输电线路的故障诊断和 故障定位仍有大量的工作需要进一步完善。
[0003] 随着计算机技术、通讯技术、和网络技术的飞速发展，大量的电网测量数据得以实 时地采集并发至控制中心。这为基于多个系统的实时定位系统的研究打下了牢固的基础。 目前针对输电线路自动故障诊断和定位中运用的主要诊断和定位方法有：
[0004] (1)行波定位方法
[0005] (2)基于录波器或保护的定位方法
[0006] 以上方法在目前电网故障自动诊断和故障定位中存在的主要问题：
[0007] 1.行波定位方法比较准确，但因电流互感器时间延迟、行波速度等因素影响，故障 定位存在死区。依靠高频的突波信号，所以通常对数据采集系统有特殊的要求。不能完全 依靠故障生成的信号，还需要额外的设备生成冲击信号并把信号注入到电力系统中。
[0008] 2.基于录波或保护的定位算法准确度较低，针对单一变电站和保护，对多端和多 变站之间的测距存在一定的难度。
[0009] 3.目前的故障信息管理系统的功能主要是集中在故障信息的录制、通讯、采集和 管理上面。
【发明内容】
[0010] 为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种输电线路自动故障诊断和故障定 位方法及系统，本发明采用集中式相量录波定位可以有效的克服行波定位以及基于录波或 保护定位方法存在的问题，大大地提高了定位的准确性。
[0011] 为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
[0012] -种输电线路自动故障诊断和故障定位方法，包括以下步骤：
[0013] 建立系统线路模型：根据实际中线路的参数进行设置，主要包括线路类型和线路 长度；
[0014] EMS线路跳闸信号发出时，分析EMS数据并将分析结果存储至数据库中，EMS线路 跳闸信号发出的同时，录波器生成故障录波文件，触发文件管理进行故障诊断及故障定位 并将结果存储至数据库中；
[0015] 在故障诊断时，根据故障录波文件自动选取适当的线路模型诊断出相应的故障类 型，在故障定位时，根据选择的线路模型进行计算，包括故障位置计算、杆塔距离计算及重 合闸信息。
[0016] 客户端通过浏览器界面结合卫星地图展示故障诊断及故障定位结果，并按照相应 的短息通报格式将故障诊断及故障定位结果进行发送。
[0017] 其中，故障类型诊断的具体步骤为：引入一个阀值Ith。这个阀值是通过故障电流 的总和和一个预先确定的常数C来定义的：
[0018]
[0019] 其中Ifa，Ifb，If。为故障点处A相、B相、C相的电流值，I f。为故障点出零序电流值。 经过测试，选取15作为常数C的一个值。意味着只要当前的故障电流与正常阶段的电流不 匹配度小于6. 6%，那么故障类型就可以被正确地确定。故障类型识别标准：如果当前的大 小相或地面大于阈值Ith，那么一个特定的阶段或地面被认为是参与一个故障值；否则，故 障类型被定义为不确定。也就是：
[0020] a)如果I Ifa I > I Ith I，定义为A类故障；
[0021] b)如果I IfbI > I IthI，定义为B类故障；
[0022] c)如果I Ifc I > I Ith I，定义为C类故障；
[0023] d)如果 I If。I > I Ith I，定义为 Ground 类故障；
[0024] e)如果以上均不正确，则故障类型无法判断，记为not clear。
[0025] 即当AB两相短路的判别依据为同时满足条件a)和条件b);同理其他故障类型 AG (A相接地故障）、BG (B相接地故障）、CG (C相接地故障）、ABG (AB两相接地故障）、CAG (CA 两相接地故障）、BCG (BC两相接地故障）、ABC (ABC三相短路故障）、CA (CA两相短路故障）、 BC(BC两相短路故障）的判断依据以上五个条件进行判断。
[0026] 进一步的，线路类型具体包括：单端线路、单端非均匀线路、两端换位线路、两端非 均匀线路、三段线路、长线、互感线路、两端T接线路、串联补偿线路，线路的参数为每段线 路的长度、零序阻抗、正序阻抗及负序阻抗。
[0027] 进一步的，实时监测EMS中采集的开关状态信息、保护动作信息状态、重合闸信 息，作为启动量。
[0028] 进一步的，故障位置计算时，不同的线路故障位置的计算方法同，双端数据自动匹 配计算，匹配条件为双端数据时间与故障录波文件时间差不超过设定时间（例如为2ms)， 不能匹配时以单端数据计算。
[0029] 进一步的，单端线路故障距离计算方法如下：
[0030] IfJP I 别为故障近端电流、远端电流；V JP V A故障近端电压、远端电压；U 和别为近端电流、远端电流；d代表故障距离；Rf代表故障电阻，X为线路正序阻抗，得 到公式：
[0031 ] Vl= I LdX+(IfL+IfR) Rf
[0032] 假定近端测的电流込与故障总电流U+IfR同相，故障距离，
ImO为 取复数的虚数部分；
[0033] 假定近端故障电流Ia与故障总电流I a+IfR同相，故障距离
*为 对复数求共辄；
[0034] 假定近端负序电流I2与故障总电流I fJIfR同相，故障距离 *为对复 数求共辄。
[0035] 进一步的，双端线路故障距离计算方法如下：根据线路两侧的电流、电压实测值分 别推算故障点的电压，故障定位所依据的原理是在故障点处，从线路两侧推算出的所有三 相电压各对应相必须相等。
[0036] 进一步的，杆塔位置的计算具体步骤为：导入线路杆塔信息，主要为杆塔号、坐标 信息，根据计算出来的故障距离与杆塔坐标相匹配，查询出最近杆塔信息，计算出来的故障 位置位于100%主线长度至110%主线长度之间，则通报为最后一个杆塔；故障距离位于主 线长度起始端至-10%主线长度之间时，通报为第一个杆塔。
[0037] 进一步的，重合闸的信息主要为重合成功和重合不成功，开关由开至关的状态为 重合成功，开关开的状态为重合不成功。
[0038] 进一步的，展示故障诊断及故障定位结果时，通过调用地图服务将离线地图切片 存储于服务器，通过地图服务API进行调用加载到Fault Vista模块，Fault Vista模块为 可视化功能模块，采用Browser和Web Services实时发布技术，结合了 Web和地理信息系 统（GIS)，当系统发生故障时，能够实时地将故障时间、