專利名稱：事故點標(biāo)定方法以及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式涉及輸電系統(tǒng)的事故點標(biāo)定方法以及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般地，事故點標(biāo)定利用了從標(biāo)定對象區(qū)間的兩端看到的事故點電壓相等這一條件，通過根據(jù)流過輸電線的電流和電壓求取阻杭，從而對標(biāo)定對象區(qū)間的從端部到事故點的距離進行確定。輸電系統(tǒng)的事故點標(biāo)定精度會對恢復(fù)時間給予較大的影響。因此，在輸電系統(tǒng)的事故點標(biāo)定技術(shù)中，始終謀求著標(biāo)定精度的提高。在此，參照圖8，對以往的事故點標(biāo)定方法具體地進行說明。在圖8中，(a)是作為標(biāo)定對象的輸電線的電路圖，(b)是輸電線長度方向的電壓分布圖。如圖8 (a)所示那樣，在具有A端子以及B端子的輸電線I中，設(shè)定有具有每單位長度的輸電線線路常數(shù)Z (向量)的線路長y。將A端子中的事故中的電壓設(shè)為Va，將電流設(shè)為Ia，將B端子中的事故中的電壓設(shè)為Vb，將電流設(shè)為Ib。如圖8 (b)所示那樣，設(shè)從A端子到事故點2 (F點)的標(biāo)定距離為X，從A端子以及B端子分別看事故點2 (F點)時的電壓Vf (向量)相等。因此，下述的式(I)成立。[公式I]
· * · · · *Fil — X · Z' IA = Vf = Vb- (y — x}' Z' IP …(1)在上述的式(I)中,左邊表示從A端子看事故點2 (F點)時的電壓,右邊表示從B端子看事故點2 (F點)時的電壓。因此，標(biāo)定距離X能利用下述式(2)來計算。[公式2]
Fl-K +V-Z-/,t 、X =......: " .^；-—■■■ { 2 )上述式(2)是對于線路長y兩端的A端子以及B端子中的電壓、電流的向量成立的式子。因此，為了使式(2)成立，需要取得在A端子以及B端子分別獲取的電流、電壓的同歩。在現(xiàn)有技術(shù)中，提出了使用取樣同步信號、GPS信號來取得A端子以及B端子中的電流、電壓的同步的方法。然而，在計算標(biāo)定距離X時，不能否定會因事故的狀況而產(chǎn)生標(biāo)定誤差。因此，關(guān)于標(biāo)定誤差，假定其范圍這在標(biāo)定事故點上是很有效的。因此，已知有求取假定誤差的技術(shù)。但是，假定誤差的大小不是與標(biāo)定距離單純地成正比，也能有因事故的狀態(tài)而使兩者完全不成比例的情況。為了應(yīng)對這樣的問題，而提出了導(dǎo)出概率上來看誤差最少的假定誤差值的方法。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本專利第2818248號公報
專利文獻2 :日本專利第3356484號公報非專利文獻非專利文獻I :法貴、木谷共著“輸電線的故障點標(biāo)定器”昭和32年0ΗΜ(オーム)社，P45

發(fā)明內(nèi)容
然而，在以往的事故點標(biāo)定技術(shù)中被指出了如下這樣的問題。即，在線路長度涉及數(shù)十km的長距離輸電線、電纜輸電線等輸電線中，靜電電容大，與此相伴地充電電流會變大。在這些的輸電線中，在成為標(biāo)定對象的線路的兩端提取的事故時的電量數(shù)據(jù)會受到充電電流的影響，因此標(biāo)定誤差易變大。若標(biāo)定誤差增大，則假定的誤差的范圍也變大。換句話說，假定誤差即使不與標(biāo)定距離成正比，也與標(biāo)定誤差成正比。因此，在易受靜電電容、充電電流的影響的輸電系統(tǒng)中，特別謀求不依賴于假定誤差的計算而實現(xiàn)標(biāo)定誤差其本身的縮小化。而且，近年來，有期望使用所謂的插入類處理器等簡易的計算處理單元來實現(xiàn)事故點標(biāo)定系統(tǒng)的情況。因此，傾向于謀求降低事故點標(biāo)定的計算處理的難易度。


圖I是第一實施方式的方框構(gòu)成圖。圖2是第一實施方式中的輸入處理裝置的流程圖。圖3是第一實施方式中的標(biāo)定處理裝置的流程圖。圖4是說明第一實施方式的作用效果的圖。圖5是第二實施方式中的標(biāo)定處理裝置的流程圖。圖6是第二實施方式的變形例中的輸入處理裝置的流程圖。圖7是第二實施方式的變形例中的標(biāo)定處理裝置的流程圖。圖8表示以往的事故點標(biāo)定方法，Ca)是輸電線的電路圖，(b)是輸電線長度方向的電壓分布圖。
具體實施例方式根據(jù)ー個實施方式，示出了ー種使用成為標(biāo)定對象的輸電線的各端子的電壓、電流以及輸電線線路常數(shù)來對事故點進行標(biāo)定的事故點標(biāo)定方法。在該方法中，根據(jù)使用了雙曲線函數(shù)的分布常數(shù)電路方程式的基本式，求取利用使用了雙曲線函數(shù)的近似式的2次近似進行簡化后的式子、或通過利用雙曲線函數(shù)的兩邊的除法運算進行簡化后的式子。使用該簡化后的式子，計算出輸電線的從規(guī)定的一端到事故點的標(biāo)定距離。(I)第一實施方式以下，參照圖I 圖4，對第一實施方式進行說明。圖I是根據(jù)第一實施方式的事故點標(biāo)定系統(tǒng)的方框構(gòu)成圖，圖2以及圖3分別是表示構(gòu)成事故點標(biāo)定系統(tǒng)的輸入處理裝置以及標(biāo)定處理裝置的處理功能的流程圖，圖4是說明第一實施方式的作用效果的圖。另夕卜，第一實施方式中的輸電線事故時的示意圖以及A端子、B端子以及事故點2的電壓分布圖與圖8所示的以往例的這些內(nèi)容相同。
(構(gòu)成)在說明第一實施方式的事故點標(biāo)定方法的特征之前，首先參照圖I對事故點標(biāo)定系統(tǒng)的概要進行說明。在圖I中，附圖標(biāo)記I是在兩端部具有A端子、B端子的標(biāo)定對象的2端子輸電線。在A端子側(cè)設(shè)置有變流器CTlOA以及電壓變量器VT10A，在B端子側(cè)設(shè)置有變流器CTlOB以及電壓變量器(變壓器)VT10B。第一實施方式的事故點標(biāo)定系統(tǒng)包括分別設(shè)置于A端子、B端子的輸入處理裝置10A、10B、以及經(jīng)由傳輸介質(zhì)NET連接到輸入處理裝置10AU0B的標(biāo)定處理裝置20。這些輸入處理裝置10AU0B以及標(biāo)定處理裝置20例如由微處理器等的數(shù)字計算機構(gòu)成。在輸入處理裝置10A、10B中分別設(shè)置有數(shù)據(jù)輸入單元11A、11B、數(shù)據(jù)存儲單元12A、12B、以及數(shù)據(jù)傳輸単元13A、13B。其中，數(shù)據(jù)輸入?yún)g元IlA從變流器CT10A、電壓變量器VTlOA獲取A端子中的電流、電壓，將這些電量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)輸入?yún)g元 IlB從變流器CT10B、VTlOB獲取B端子中的電流、電壓，將這些電量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲単元12A、12B是基于數(shù)據(jù)存儲時間等的設(shè)定值將事故產(chǎn)生時的電量數(shù)據(jù)存儲在存儲器中的部分。數(shù)據(jù)傳輸単元13A、13B是將存儲于存儲器中的電量數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺鬏斀橘|(zhì)NET的部分。在標(biāo)定處理裝置20中設(shè)置有數(shù)據(jù)取得単元21、標(biāo)定運算單元22以及標(biāo)定結(jié)果輸出単元23。其中，數(shù)據(jù)取得単元21是取得從輸入處理裝置10AU0B的數(shù)據(jù)傳輸単元13A、13B傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的部分。標(biāo)定結(jié)果輸出単元23是輸出標(biāo)定運算單元22所計算出的標(biāo)定運算結(jié)果的部分。標(biāo)定運算單元22是本實施方式的特征性的部分，將輸電線I的輸電線線路常數(shù)Z(向量)等作為設(shè)定值，基于該設(shè)定值以及由數(shù)據(jù)取得単元21取得的電流、電壓數(shù)據(jù)，按如下進行事故點的標(biāo)定運算。即，在標(biāo)定運算單元22中，使用分布常數(shù)電路方程式的近似式，求取從輸電線I的規(guī)定的一端到事故點的標(biāo)定距離。然后，將所求取的標(biāo)定距離作為初始標(biāo)定結(jié)果，對該初始標(biāo)定結(jié)果進行回歸收斂計算，由此，計算出最終標(biāo)定結(jié)果。關(guān)于分布常數(shù)電路方程式、近似式的具體公式，在下面的標(biāo)定方法中進行描述。(標(biāo)定方法)接著，對第一實施方式的事故點標(biāo)定方法進行說明。首先，在作為標(biāo)定對象的輸電線I的A端子中，電壓變量器VTlOA以及變流器CTlOA分別提取事故中的電壓Va以及電流IA。此外，在輸電線I的B端子中，電壓變量器VTlOB以及變流器CTlOB分別提取事故中的電壓Vb以及電流IB。輸入處理裝置IOA的數(shù)據(jù)輸入?yún)g元IlA輸入電壓變量器VTlOA以及變流器CTlOA提取的電壓Va、電流Ia，輸入處理裝置IOB的數(shù)據(jù)輸入?yún)g元IlB輸入電壓變量器VTlOB以及變流器CTlOB提取的電壓VB、電流IB。以下，參照圖2的流程圖，對輸入處理裝置10A、10B的處理進行說明。此外，對于輸入處理裝置的說明，特別是在無需區(qū)別為A端子側(cè)的輸入處理裝置或B端子側(cè)的輸入處理裝置進行說明的情況下，省略腳標(biāo)A、B進行說明。如圖2所示那樣，在步驟101中輸入處理裝置10的數(shù)據(jù)輸入?yún)g元11輸入從各端子側(cè)獲取的電壓、電流數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入?yún)g元IlA以及11分別獲取電壓Va和電流Ia、電壓Vb和電流Ib，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。接下來，在步驟102中，基于事故檢測靈敏度等的設(shè)定值來確認(rèn)有無事故產(chǎn)生。在此，在判定為無事故產(chǎn)生的情況下(步驟102的“否”)，返回到步驟101。另ー方面，在判定為有事故產(chǎn)生的情況下(步驟102的“是”)，轉(zhuǎn)移至下ー步驟103，對電壓、電流數(shù)據(jù)進行存儲。這些步驟102以及103利用圖I的數(shù)據(jù)存儲單元12來應(yīng)對。即，在數(shù)據(jù)存儲単元12中關(guān)于事故產(chǎn)生時的數(shù)據(jù)電壓、電流數(shù)據(jù)\、IA、VB、IB，基于數(shù)據(jù)存儲時間等的設(shè)定值，數(shù)據(jù)存儲単元12在存儲器中進行存儲。在下ー步驟104中，數(shù)據(jù)傳輸単元13將事故產(chǎn)生時的數(shù)字電壓、電流數(shù)據(jù)\、IA、VB、Ib傳輸?shù)綐?biāo)定處理裝置20。接著，使用圖3的流程圖，對標(biāo)定處理裝置20的處理功能進行說明。即，在步驟201中標(biāo)定處理裝置20的數(shù)據(jù)取得単元21取得從輸入處理裝置10AU0B傳輸來的數(shù)據(jù)。然后，在步驟202中判定為有事故產(chǎn)生的情況下(步驟202的“是”)，在步驟203中對事故相進行分選。進而，在步驟204中使用事故相電壓、各相電流數(shù)據(jù)以及輸電線I的線 路長y、每單位長的輸電線線路常數(shù)Z等的設(shè)定值，進行標(biāo)定運算。此外，在步驟202中判定為無事故產(chǎn)生的情況下(步驟202的“否”)，返回到步驟201。這些步驟202、203以及204是與圖I的標(biāo)定運算單元22對應(yīng)的處理步驟。在A端子側(cè)取得的電壓、電流VA、Ia的分布常數(shù)電路的關(guān)系式成為使用了雙曲線函數(shù)的下面的式(3)，在B端子側(cè)取得的電壓、電流VB、Ib的分布常數(shù)電路的關(guān)系式成為使用了雙曲線函數(shù)的下面的式(4)。[公式3]
[r I「coshGW -Z-Sinh(Ix)Irr -I丄^cosh(Ix) [^J…(3)[公式4]
cosh{A(v-x)} -Z-SinhJA(V--V)J’~ I ' 15 / VI"/…(4)
μ け—1)1 -coshJA(v-.v){ \J H在此，分布常數(shù)電路的傳輸常數(shù)入、特性阻抗Z由下面的式(5)表示。[公式5]
,.............................................................................................................. I R + / to L. _ .I = J( / -f j to L)((j 4- / ιο ') * Z=-:--…(5)
I G + / Co C 利用上述的式(3) (5)，能得到下面這樣的分布常數(shù)電路方程式的基本式(6)。[公式6]cosh (入 X) · Va-Z · sinh (入 x) · Ia= {cosh (入 y) cosh (入 X)-sinh (入 y) sinh (入 X) } · Vb-Z · {sinh(入 y)cosh い Xノ -cosh { λ y) sinh (入 x)} · Ib
…(6)求取該分布常數(shù)電路方程式的基本式(6)的直接解的計算的難易度高，不實用。因此，在本實施方式中，首先，使用下述的式(7)、式(8)所示的雙曲線函數(shù)的近似式，將該基本式(6)近似(2次近似)到二次項。此時，利用下述的式(9)、式(6)變?yōu)槭?10)。[公式7]
權(quán)利要求
1.一種事故點標(biāo)定方法，使用成為標(biāo)定對象的輸電線的各端子的電壓、電流以及輸電線線路常數(shù)，對事故點進行標(biāo)定，其特征在于， 根據(jù)使用了雙曲線函數(shù)的分布常數(shù)電路方程式的基本式，求取通過使用了雙曲線函數(shù)的近似式的2次近似進行簡化后的式子、或通過利用雙曲線函數(shù)的兩邊的除法運算進行簡化后的式子， 使用上述簡化后的式子，計算出從上述輸電線的規(guī)定的一端到事故點的標(biāo)定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的事故點標(biāo)定方法，其特征在于， 根據(jù)使用了雙曲線函數(shù)的上述分布常數(shù)電路方程式的基本式，求取通過使用了雙曲線函數(shù)的近似式的2次近似進行簡化后的分布常數(shù)電路方程式的近似式， 使用上述分布常數(shù)電路方程式的近似式，求取從上述輸電線的規(guī)定的一端到事故點的標(biāo)定距離， 通過將上述標(biāo)定距離作為初始標(biāo)定結(jié)果并對該初始標(biāo)定結(jié)果進行上述分布常數(shù)電路方程式的近似式的回歸收斂計算，從而計算出最終標(biāo)定結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的事故點標(biāo)定方法，其特征在于，對上述輸電線的各端子的電壓、電流，使用模式轉(zhuǎn)換后的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的事故點標(biāo)定方法，其特征在于， 根據(jù)使用了雙曲線函數(shù)的上述分布常數(shù)電路方程式的基本式，求取通過利用雙曲線函數(shù)的兩邊的除法運算進行簡化后的分布常數(shù)電路方程式的簡略式， 使用上述分布常數(shù)電路方程式的簡略式，利用直接的數(shù)值計算來計算出從上述輸電線的規(guī)定的一端到事故點的標(biāo)定距離。
5.一種事故點標(biāo)定系統(tǒng)，使用成為標(biāo)定對象的輸電線的各端子的電壓、電流以及輸電線線路常數(shù)，對事故點進行標(biāo)定，其特征在于， 對上述各端子設(shè)置輸入處理裝置，將標(biāo)定處理裝置經(jīng)由傳輸介質(zhì)連接到上述輸入處理裝置， 在上述輸入處理裝置中設(shè)有 數(shù)據(jù)輸入單元，從各端子側(cè)獲取電壓以及電流，進行數(shù)字轉(zhuǎn)換； 數(shù)據(jù)存儲單元，基于包含了數(shù)據(jù)存儲時間的設(shè)定值，將事故產(chǎn)生時的電壓數(shù)據(jù)以及電流數(shù)據(jù)存儲到存儲器中；以及 數(shù)據(jù)傳輸單元，對所存儲的數(shù)據(jù)進行傳輸， 在上述標(biāo)定處理裝置中設(shè)有 數(shù)據(jù)取得單元，取得從上述輸入處理部傳輸來的數(shù)據(jù)； 標(biāo)定運算單元，使用包含了上述輸電線線路常數(shù)的設(shè)定值以及由上述數(shù)據(jù)取得單元取得的電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)，根據(jù)使用了雙曲線函數(shù)的分布常數(shù)電路方程式的基本式，求取通過使用了雙曲線函數(shù)的近似式的2次近似進行簡化后的式子、或通過利用雙曲線函數(shù)的兩邊的除法運算進行簡化后的式子，使用上述簡化后的式子，計算出從上述輸電線的規(guī)定的一端到事故點的標(biāo)定距離；以及 標(biāo)定結(jié)果輸出單元，輸出上述標(biāo)定運算單元的標(biāo)定結(jié)果。
全文摘要
根據(jù)一個實施方式，示出了一種使用成為標(biāo)定對象的輸電線的各端子的電壓、電流以及輸電線線路常數(shù)，對事故點進行標(biāo)定的事故點標(biāo)定方法。在該方法中，根據(jù)使用了雙曲線函數(shù)的分布常數(shù)電路方程式的基本式，求取通過使用了雙曲線函數(shù)的近似式的2次近似進行簡化后的式子、或通過利用雙曲線函數(shù)的兩邊的除法運算進行簡化后的式子。使用該簡化后的式子，計算出從上述輸電線的規(guī)定的一端到事故點的標(biāo)定距離。
文檔編號G01R31/08GK102687031SQ201080044788
公開日2012年9月19日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者莊野貴也, 高荷英之 申請人:株式會社東芝