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1、第32卷第7期Vol.32No.72008年4月10日Apr.10,2008基于网络的行波故障定位软件设计陈楠,曾祥君,马洪江,邓丰(长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南省长沙市410076)摘要:基于整个输电网的行波故障定位方法,综合网络中各变电站测量到的故障行波到达时刻计算故障点位置,能有效提高定位结果的精度和可靠性。文中基于该方法,设计了基于网络的故障行波定位软件。包括故障计算单元、数据库管理单元、GPRS(通用分组无线电业务)无线通信单元、故障信息发布单元。实现了全网故障定位计算、分散分布的行波定位装置与故障定位主机之间GPRS无线通信
2、、全网故障信息数据的管理以及基于Web的故障信息发布等功能。现场运行表明,该软件稳定可靠,定位准确,完全符合工程要求。关键词:输电网;故障定位;行波;软件中图分类号:TM773[7]0引言由故障点经过母线向整个电网传播。考虑到双端行波定位方法根据故障线路两端记录到的初始行波行波故障定位受电流互感器饱和、故障电阻及到达时刻进行故障定位,本文在分析故障行波传输系统运行方式影响小,定位精度高,一直是研究的热[13]路径时只考虑初始行波的传输路径。点。随着计算机技术、通信技术和网络技术的发附录A图A1所示为株洲电网某次故障行波测展,行波定位技术发展迅速:故
3、障定位算法日益完量网络,图中示出了各条输电线路的长度和各变电善,故障定位精度不断提高,行波定位装置广泛应用[46]站行波定位装置记录的故障初始行波到达时刻。对于实际电网。目前,对故障定位的研究一般基于于网络中的各变电站而言,其距离故障点的路径越单条输电线路的单端或双端定位,当定位装置失灵短,行波到达该站的时刻越早;对于到达同一变电站或出现故障时,可靠性得不到保证,而且单台定位装的不同路径而言,行波波头通过的路径越短,其到达置记录时间的误差也会使定位的准确度降低。随着时刻越早。对实测数据的分析计算很好地验证了这电力系统通信技术的发展,基于单条线路的故障
4、定一结论。为此,附录A图A1用实线示出了故障时位已经无法满足电网运行的要求。因此,国内外开初始行波在网络中的传输路径,该路径对应各变电始研究基于网络的行波定位系统。站行波定位装置记录的初始行波到达时刻。国外在1993年最早开发了基于网络的故障行[7]基于网络的行波故障定位原理见附录B。基于波定位系统。在B.CHydro500kV输电网的14整个输电网的故障行波定位系统如图1所示,包括个变电站安装行波定位装置,准确检测5300km线专用的行波传感器、故障定位装置、故障定位主机路上的各种故障。国内也有相关文献讨论了基于整等。故障记录单元接收行波传感器输出的
5、故障行波个输电网的行波定位方法,通过构建行波定位网络,[810]信号,硬件检测行波到达的初始波头,启动全球定位记录各变电站行波到达时刻实现全网定位。系统(GPS)时钟单元记录初始波头到达时刻。确定本文在深入研究基于整个电网行波故障定位原系统故障后,行波定位装置将故障记录单元和GPS理的基础上,设计了基于信息融合技术的新型电网时钟单元记录的行波数据及时间信息通过通用分组故障行波定位软件,用以解决系统中某台故障定位无线电业务(GPRS)网络上传到故障定位主机,故装置故障、失灵和时间记录错误对定位结果的影响。障定位主机进行故障点计算、数据库的存储和查询1
6、基于整个输电网的行波定位以及故障信息的发布等工作。电网中某条输电线路发生故障时,故障行波将2软件设计2.1软件总体设计收稿日期:20071006;修回日期:20080110。国家自然科学基金资助项目(50577001);霍英东教育基金会上位机软件包括上层管理系统、故障计算单元、青年教师基金资助项目(101058);湖南省自然科学基金资助GPRS无线通信单元、数据库管理单元以及故障信项目(07JJ3110);中国发明专利(200710035479)。息发布单元。软件的总体功能框图如图2所示。44研制与开发陈楠,等基于网络的行波故
7、障定位软件设计图1GPS故障行波定位系统Fig.1GPStravelingwavefaultlocationsystem2.2故障计算单元故障定位主机实时接收电网中行波定位装置上传的故障行波数据,基于网络的行波定位算法对各行波定位装置记录的初始行波到达时刻进行融合处理,准确计算故障点的位置。其基本计算步骤如图3所示。图2软件总体功能框图Fig.2Frameofthesoftware上层管理系统主要完成各功能单元的管理和程序运行的调度。故障计算单元根据电网中变电站行波定位装置记录到的初始行波到达时刻,按基于网络的行波故障定位算法准确计算故障点位
8、置。GPRS无线通信单元实现行波定位主机与电网中分散分布的行波定位装置的无线通信,与能量管理系
