本實用新型涉及電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在進行行波測距時，需要對行波在故障點的初始波頭進行檢測，進而根據(jù)初始波頭傳播至待測線路的端點的時間，計算出故障點到待測線路端點的故障距離。由于初始波頭在傳播過程中會進行多次折反射，產(chǎn)生多個后續(xù)折反射波頭，而這些后續(xù)折反射波頭的存在，會對初始波頭的檢測造成擾亂，導(dǎo)致對初始波頭的檢測出現(xiàn)失誤。因此，為保證對初始波頭實現(xiàn)準(zhǔn)確檢測，則需避開后續(xù)折反射波頭，即，使行波測距的裝置應(yīng)閉鎖一段時間再開放。

然而在現(xiàn)有技術(shù)中，并無法準(zhǔn)確計算行波測距的閉鎖時間。當(dāng)線路發(fā)生故障后，通常都是由調(diào)配人員根據(jù)經(jīng)驗自行設(shè)置閉鎖時間，但根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置出的閉鎖時間沒有參考實際線路結(jié)構(gòu)、參數(shù)，往往并不準(zhǔn)確。若設(shè)置的閉鎖時間過短，沒有完全避開后續(xù)折反射波頭，很可能將后續(xù)折反射波頭識別成初始波頭而造成測距失?。蝗粼O(shè)置的閉鎖時間過長，當(dāng)相繼發(fā)生故障時，就無法識別該故障的初始波頭，導(dǎo)致故障識別出現(xiàn)遺漏。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)，可準(zhǔn)確測試行波測距的閉鎖時間。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

本實用新型提供了一種行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器用于存儲待測線路的長度、所述待測線路的背側(cè)線路的長度、所述待測線路的對側(cè)線路的長度和行波的傳播速度；

數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器用于采集所述待測線路的波阻抗系數(shù)、所述背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和所述對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)；

與所述數(shù)據(jù)采集器相連的幅值計算器，所述幅值計算器用于根據(jù)所述待測線路的波阻抗系數(shù)、所述背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和所述對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，得到初始波頭的折反射波頭的幅值；

與所述幅值計算器分別相連的幅值比較器，所述幅值比較器用于將所述折反射波頭的幅值與預(yù)設(shè)的閾值進行比較；

與所述數(shù)據(jù)存儲器和所述幅值比較器分別相連的第一閉鎖時間計算器，所述第一閉鎖時間計算器用于在幅值大于或等于所述閾值的折反射波頭中選出最晚到達所述待測線路的第一端的折反射波頭，得到第一折反射波頭；根據(jù)所述待測線路的長度、所述背側(cè)線路的長度、所述對側(cè)線路的長度、以及所述行波的傳播速度，得到所述第一折反射波頭到達所述待測線路的第一端時所用的時間，該時間為第一閉鎖時間。

在本實用新型所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)中，基于數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)采集器、幅值計算器、幅值比較器和第一閉鎖時間計算器的連接關(guān)系以及工作原理，可在幅值較高的后續(xù)折反射波頭中，選出最晚到達待測線路的第一端的第一折反射波頭，進而根據(jù)數(shù)據(jù)存儲器所存儲的數(shù)據(jù)，得出第一折反射波頭到達待測線路第一端時所用的時間，該時間為第一閉鎖時間。由于第一折反射波頭是幅值較高的折反射波頭中最晚到達待測線路的第一端的折反射波頭，即在第一折反射波頭達到第一端后，已無其他的折反射波頭再傳播至第一端了。因此，將第一閉鎖時間設(shè)為行波測距閉鎖時間，可保證在行波測距閉鎖時間結(jié)束后，不會再有其余傳播至第一端的折反射波頭，這樣，在閉鎖時間結(jié)束后，可保證對初始波頭進行準(zhǔn)確檢測。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實用新型實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本實用新型實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3為本實用新型實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖三；

圖4為本實用新型實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖四；

圖5為本實用新型實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖五；

圖6為本實用新型實施例所提供的區(qū)內(nèi)故障的線路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型實施例所提供的正向區(qū)外故障的線路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型實施例所提供的反向區(qū)外故障的線路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖六；

圖10為本實用新型實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)對應(yīng)的測試方法的流程圖一；

圖11為本實用新型實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)對應(yīng)的測試方法的流程圖二。

附圖標(biāo)記說明：

1-數(shù)據(jù)存儲器；2-數(shù)據(jù)采集器；

3-幅值計算器；4-幅值比較器；

5-第一閉鎖時間計算器；6-第二閉鎖時間計算器；

31-折反射系數(shù)計算電路；32-波頭幅值計算電路；

311-故障點折反射系數(shù)計算單元；

312-第一類母線折反射系數(shù)計算單元；

313-第二類母線折反射系數(shù)計算單元；

314-第三類母線折反射系數(shù)計算單元；

321-區(qū)內(nèi)故障幅值計算單元；322-正向區(qū)外故障幅值計算單元；

323-反向區(qū)外故障幅值計算單元；51-第一加法運算電路；

52-第一除法運算電路；61-第二加法運算電路；

62-第二除法運算電路。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，均屬于本實用新型保護的范圍。

本實施例提供了一種行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)，如圖1所示，該行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)具體包括數(shù)據(jù)存儲器1、數(shù)據(jù)采集器2、幅值計算器3、幅值比較器4和第一閉鎖時間計算器5。

其中，數(shù)據(jù)存儲器1用于存儲待測線路的長度、待測線路的背側(cè)線路的長度、待測線路的對側(cè)線路的長度和行波的傳播速度。

數(shù)據(jù)采集器2用于采集待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)、以及對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)。

幅值計算器3與數(shù)據(jù)采集器2相連，幅值計算器3用于根據(jù)待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，得到初始波頭的折反射波頭的幅值。

幅值比較器4與幅值計算器3相連，幅值比較器4用于將折反射波頭的幅值與預(yù)設(shè)的閾值進行比較。

第一閉鎖時間計算器5與數(shù)據(jù)存儲器1和幅值比較器4分別相連，第一閉鎖時間計算器5用于在幅值大于或等于閾值的折反射波頭中選出最晚到達待測線路的第一端的折反射波頭，得到第一折反射波頭；并根據(jù)待測線路的長度、背側(cè)線路的長度、對側(cè)線路的長度和行波的傳播速度，得到第一折反射波頭到達待測線路的第一端時所用的時間，該時間為第一閉鎖時間；其中，行波測距閉鎖時間為第一閉鎖時間。

在本實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)中，基于數(shù)據(jù)存儲器1、數(shù)據(jù)采集器2、幅值計算器3、幅值比較器4和第一閉鎖時間計算器5的連接關(guān)系以及工作原理，可在幅值較高的后續(xù)折反射波頭中，選出最晚到達待測線路的第一端的第一折反射波頭，進而根據(jù)數(shù)據(jù)存儲器1所存儲的數(shù)據(jù)，得出第一折反射波頭到達待測線路第一端時所用的時間，該時間為第一閉鎖時間。由于第一折反射波頭是幅值較高的折反射波頭中最晚到達待測線路的第一端的折反射波頭，即在第一折反射波頭達到第一端后，已無其他的折反射波頭再傳播至第一端了。因此，將第一閉鎖時間設(shè)為行波測距閉鎖時間，可保證在行波測距閉鎖時間結(jié)束后，不會再有其余傳播至第一端的折反射波頭，這樣，在閉鎖時間結(jié)束后，可保證對初始波頭進行準(zhǔn)確檢測。

因此，采用本實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)，可對行波測距閉鎖時間進行準(zhǔn)確測試，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中對閉鎖時間進行不科學(xué)的設(shè)定所導(dǎo)致的測距失敗或故障識別出現(xiàn)遺漏的問題。

需要說明的是，在實際應(yīng)用中，初始波頭是進行無限折反射的，但是檢測裝置又不可能一直處于閉鎖狀態(tài)，因此，只需令閉鎖時間避開強度較大的折反射波頭即可，即避開幅值大于或等于閾值的折反射波頭。

此外，如圖2所示，行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)還可包括第二閉鎖時間計算器6。第二閉鎖時間計算器6與數(shù)據(jù)存儲器1和幅值比較器4分別相連，第二閉鎖時間計算器6用于在幅值大于或等于閾值的折反射波頭中選出最晚到達待測線路的第二端的折反射波頭，得到第二折反射波頭；根據(jù)待測線路的長度、背側(cè)線路的長度、對側(cè)線路的長度、以及行波的傳播速度，得到第二折反射波頭到達待測線路的第二端時所用的時間，該時間為第二閉鎖時間；其中，行波測距閉鎖時間為第一閉鎖時間和第二閉鎖時間中的最大值。

當(dāng)行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)包括第二閉鎖時間計算器6時，可同時測量最晚達到待測線路的兩個端點的折反射波頭所用的時間，通過將第一閉鎖時間和第二閉鎖時間中的最大值設(shè)為行波測距閉鎖時間，可以進一步保證行波測距閉鎖時間可以避開所有幅值較高的折反射波頭，從而保證對初始波頭進行準(zhǔn)確檢測。

如圖3所示，在本實施例提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)中，幅值計算器3具體可包括折反射系數(shù)計算電路31和波頭幅值計算電路32。

其中，折反射系數(shù)計算電路31與數(shù)據(jù)采集器2相連，折反射系數(shù)計算電路31用于根據(jù)待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，分別得到故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)。

其中，待測線路兩端母線為待測線路的兩個端點處對應(yīng)的母線。

波頭幅值計算電路32與折反射系數(shù)計算電路31和幅值比較器4分別相連，波頭幅值計算電路32用于根據(jù)故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，得到初始波頭的折反射波頭的幅值。

在實際應(yīng)用中，待測線路兩端母線、背側(cè)母線、對側(cè)母線各自有三種類型：有一回出線的第一類母線、有兩回出線的第二類母線和有三回及三回以上出線的第三類母線。因此，為得到待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，需要對三類母線的電流折反射系數(shù)分別進行計算。當(dāng)確定第一類母線、第二類母線和第三類母線的折反射系數(shù)后，待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)對應(yīng)與其類型相同的母線的電流折反射系數(shù)；背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)對應(yīng)與其類型相同的母線的電流折反射系數(shù)；對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)對應(yīng)與其類型相同的母線的電流折反射系數(shù)。

如圖4所示，折反射系數(shù)計算電路31具體可包括分別與數(shù)據(jù)采集器2相連的故障點折反射系數(shù)計算單元311、第一類母線折反射系數(shù)計算單元312、第二類母線折反射系數(shù)計算單元313和第三類母線折反射系數(shù)計算單元314。

具體的，故障點折反射系數(shù)計算單元311用于根據(jù)待測線路的波阻抗系數(shù)，通過公式(1)計算故障點的電流折反射系數(shù)，其中，故障點的電流折反射系數(shù)包括故障點的電流折射系數(shù)α_F和故障點的電流反射系數(shù)β_F。

其中，Z¹和Z⁰分別為線路單位長度線模波阻抗和零模波阻抗，R_f為故障過渡電阻。

需要說明的是，故障過渡電阻R_f的數(shù)值，可以通過預(yù)估得到，可也以取折反射波頭最大的過渡電阻值。

第一類母線折反射系數(shù)計算單元312用于根據(jù)待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，通過公式(2)計算所述第一類母線的電流折反射系數(shù)，其中，第一類母線的電流折反射系數(shù)包括第一類母線的電流折射系數(shù)α_ZC和第一類母線的電流反射系數(shù)β_ZC。

其中，C為母線的雜散電容，Z為線路單位長度波阻抗，ω為角頻率。

第二類母線折反射系數(shù)計算單元313用于根據(jù)待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，通過公式(3)得到行波從波阻抗為Z_i的線路傳到波阻抗為Z_j的線路時，第二類母線的電流折反射系數(shù)，其中，第二類母線的電流折反射系數(shù)包括第二類母線的電流折射系數(shù)α_ij和第二類母線的電流反射系數(shù)β_ij。

第三類母線折反射系數(shù)計算單元314用于根據(jù)待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，通過公式(4)得到行波從波阻抗為Z_m的線路傳到波阻抗為Z_n的線路時，所述第三類母線的電流折反射系數(shù)，其中，第三類母線的電流折反射系數(shù)包括第三類母線的電流折射系數(shù)α_mn和第三類母線的電流折反射系數(shù)β_mn。

其中，Z_Σ為與所述第三類母線相連的線路的等值阻抗。

例如，當(dāng)背側(cè)母線的類型為第二類母線時，背側(cè)母線的折反射系數(shù)通過第二類母線的折反射系數(shù)計算公式(3)得出；當(dāng)對側(cè)母線的類型為第三類母線時，對側(cè)母線的折反射系數(shù)通過第三類母線的折反射系數(shù)計算公式(4)得出。

可以理解的是，在對故障距離進行具體檢測前，是并不能得知該故障屬于區(qū)內(nèi)故障，正向區(qū)外故障、還是反向區(qū)外故障的。而為了為確保能夠?qū)⑺蟹荡笥诨虻扔陂撝档恼鄯床^全部甄別出來，就需要對三種故障情況下的折反射波頭的幅值全部進行計算。

具體的，如圖5所示，波頭幅值計算電路32具體可包括分別與折反射系數(shù)計算電路31相連的區(qū)內(nèi)故障幅值計算單元321、正向區(qū)外故障幅值計算單元322和反向區(qū)外故障幅值計算單元323。

區(qū)內(nèi)故障幅值計算單元321用于根據(jù)故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，得到區(qū)內(nèi)故障時的折反射波頭的幅值。

下面以圖6所示的區(qū)內(nèi)故障的線路結(jié)構(gòu)示意圖為例，對區(qū)內(nèi)故障時折反射波頭的幅值的計算進行具體說明。其中，Z₁所在線路為待測線路(圖中用MN表示)，Z₂所在線路為背側(cè)線路中與待測線路相鄰的第一背側(cè)線路(圖中用LM表示)，Z₃所在線路為與第一背側(cè)線路相鄰的第二背側(cè)線路，Z₄所在線路為對側(cè)線路。假設(shè)M點為待測線路的第一端，N點為待測線路的第二端，M點所在線路中垂直于待測線路的母線為待測線路第一端母線，N點所在線路中垂直于待測線路的母線為待測線路第二端母線，L點所在線路中垂直于第一背側(cè)線路的母線為背側(cè)母線，待測線路第一端母線、待測線路第二端母線、背側(cè)母線的類型為第二類母線或第三類母線，R_f為故障過渡電阻，R為測距點，F(xiàn)為故障點，i₀為故障初始波頭，i₁～i₃為后續(xù)折反射波頭?？梢姡瑓^(qū)內(nèi)故障時，故障點位于待測線路中。

后續(xù)折反射波頭i₁的幅值為k₁，k₁＝β₁₂β_1F，后續(xù)折反射波頭i₂的幅值為k₂，k₁＝β₁₄α_1F，后續(xù)折反射波頭i₃的幅值為k₃，k₃＝β₂₃α₂₁。

其中，β₁₂為從波阻抗為Z₁的線路到波阻抗為Z₂的線路的電流反射系數(shù)，即待測線路第一端母線的電流反射系數(shù)；β_1F為故障點的電流反射系數(shù)；β₁₄為從波阻抗為Z₁的線路傳到波阻抗為Z₄的線路的電流反射系數(shù)，即待測線路第二端母線的電流折反射系數(shù)；α_1F為故障點的電流折射系數(shù)；β₂₃為從波阻抗為Z₂的線路傳到波阻抗為Z₃的線路的電流反射系數(shù)，即背側(cè)母線的電流折射系數(shù)；α₂₁為從波阻抗為Z₂的線路到波阻抗為Z₁的線路的電流折射系數(shù)，即待測線路第一端母線的折射系數(shù)。

需要說明的是，區(qū)內(nèi)故障時對應(yīng)的β_1F即為公式(1)中所示的故障點的電流反射系數(shù)β_F。

正向區(qū)外故障幅值計算單元322用于根據(jù)故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，得到正向區(qū)外故障時的折反射波頭的幅值。

下面以圖7所示的正向區(qū)外故障的線路結(jié)構(gòu)示意圖為例，對正向區(qū)外故障時折反射波頭的幅值的計算進行具體說明。其中，Z₁所在線路為待測線路(圖中用MN表示)，Z₂所在線路為背側(cè)線路中與待測線路相鄰的第一背側(cè)線路(圖中用LM表示)，Z₃所在線路為與第一背側(cè)線路相鄰的第二背側(cè)線路，Z₄所在線路為與待測線路相鄰的第一對側(cè)線路，Z₅所在線路為與第一對側(cè)線路相鄰的第二對側(cè)線路。假設(shè)M點為待測線路的第一端，N點為待測線路的第二端，M點所在線路中垂直于待測線路的母線為待測線路第一端母線，N點所在線路中垂直于待測線路的母線為待測線路第二端母線，L點所在線路中垂直于第一背側(cè)線路的母線為背側(cè)母線，P點所在線路中垂直于第一對側(cè)線路的母線為對側(cè)母線，待測線路第一端母線、待測線路第二端母線、背側(cè)母線和對側(cè)母線的類型為第二類母線或第三類母線，R_f為故障過渡電阻，R為測距點，F(xiàn)為故障點，i₀為故障初始波頭，i₁～i₄為后續(xù)折反射波頭。可見，正向區(qū)外故障時，故障點位于對側(cè)線路中。

后續(xù)折反射波頭i₁的幅值為k₁'，k₁'＝β₁₂'β₁₄'，后續(xù)折反射波頭i₂的幅值為k₂'，k₂'＝β₄₁'β_4F'，后續(xù)折反射波頭i₃的幅值為k₃'，k₃'＝β₄₅'β_4F'，后續(xù)折反射波頭i₄的幅值為k₄'，k₄'＝β₂₃'α₂₁'。

其中，β₁₂'為從波阻抗為Z₁的線路到波阻抗為Z₂的線路的電流反射系數(shù)，即待測線路第一端母線的電流反射系數(shù)；β₁₄'為從波阻抗為Z₁的線路到波阻抗為Z₄的線路的電流反射系數(shù)，即待測線路第二端母線的電流反射系數(shù)；β₄₁'為從波阻抗為Z₄的線路到波阻抗為Z₁的線路的電流反射系數(shù)，即待測線路第二端母線的電流反射系數(shù)；β_4F'為故障點的電流反射系數(shù)；β₄₅'為從波阻抗為Z₄的線路到波阻抗為Z₅的線路的電流反射系數(shù)，即對側(cè)母線的電流反射系數(shù)；β₂₃'為從波阻抗為Z₂的線路到波阻抗為Z₃的線路的電流反射系數(shù)，即背側(cè)母線的電流反射系數(shù)；α₂₁'為從波阻抗為Z₂的線路到波阻抗為Z₁的線路的電流折射系數(shù)，即待測線路第一端母線的電流折射系數(shù)。

需要說明的是，正向區(qū)外故障時對應(yīng)的β_4F'即為公式(1)中所示的故障點的電流反射系數(shù)β_F。

反向區(qū)外故障幅值計算單元323用于根據(jù)故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，得到反向區(qū)外故障時的折反射波頭的幅值。

下面以圖8所示的反向區(qū)外故障的線路結(jié)構(gòu)示意圖為例，對反向區(qū)外故障時折反射波頭的幅值的計算進行具體說明。其中，圖8中字母所代表的含義均與圖6中所對應(yīng)的字母代表的含義相同，此處不再贅述。根據(jù)圖8可見，反向區(qū)外故障時，故障點位于背側(cè)線路中。

后續(xù)折反射波頭i₁的幅值為k₁”，k₁”＝β₂₁”β_2F”，后續(xù)折反射波頭i₂的幅值為k₂”，k₂”＝β₁₄”α₁₂”，后續(xù)折反射波頭i₃的幅值為k₃”，k₃”＝β₂₃”α_2F”。

其中，β₂₁”為從波阻抗為Z₂的線路到波阻抗為Z₁的線路的電流反射系數(shù)，即待測線路第一端母線的電流反射系數(shù)；β_2F”為故障點的電流反射系數(shù)；β₁₄”為從波阻抗為Z₁的線路到波阻抗為Z₄的線路的電流反射系數(shù)，即待測線路第二端母線的電流反射系數(shù)；α₁₂”為從波阻抗為Z₁的線路到波阻抗為Z₂的線路的電流折射系數(shù)，即待測線路第一端母線的電流折射系數(shù)；β₂₃”為從波阻抗為Z₂的線路到波阻抗為Z₃的線路的電流反射系數(shù)，即背側(cè)母線的電流反射系數(shù)；α_2F”為故障點的電流折射系數(shù)。

需要說明的是，反向區(qū)外故障時對應(yīng)的β_2F”即為公式(1)中所示的故障點的電流反射系數(shù)β_F，α_2F”即為公式(1)中所示的故障點的電流折射系數(shù)α_F。

在得出區(qū)內(nèi)故障，正向區(qū)外故障、反向區(qū)外故障情況下所有折反射波頭的幅值后，即可通過幅值比較器4對將三種情況下所有折反射波頭的幅值與預(yù)設(shè)的閾值進行比較。

如圖9所示，在本實施例提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)中，第一閉鎖時間計算器5包括第一加法運算電路51和第一除法運算電路52。

其中，第一加法運算電路51與數(shù)據(jù)存儲器1和幅值比較器4分別相連，第一加法運算電路51用于根據(jù)待測線路的長度、背側(cè)線路的長度和對側(cè)線路的長度，得到第一折反射波頭到達待測線路的第一端時傳播的線路總長度。

再次以圖6所示的區(qū)內(nèi)故障的線路結(jié)構(gòu)示意圖為例，假設(shè)待測線路的第一端為M點，折反射波頭i₁傳播至M點經(jīng)過的線路總長度l₁為兩個待測線路的長度，即l₁＝2MN；折反射波頭i₂傳播至M點經(jīng)過的線路總長度l₂為兩個故障點F到N點的線路的長度和一個待測線路的長度，即l₂＝2NF+MN；折反射波頭i₃傳播至M點經(jīng)過的線路總長度l₃為一個故障點F到P點的線路的長度、一個N點到P點的線路的長度和一個待測線路的長度，即l₃＝FP+NP+MN。

第一折反射波頭為折反射波頭i₁～i₃中的任一個時，第一折反射波頭傳播的線路總長度l為對應(yīng)的折反射波頭傳播的線路總長度。

第一除法運算電路52與數(shù)據(jù)存儲器1和第一加法運算電路51分別相連，第一除法運算電路52用于根據(jù)行波的傳播速度V和第一折反射波頭到達待測線路的第一端時傳播的線路總長度l，根據(jù)t₁＝l/V計算第一折反射波頭到達待測線路的第一端時所用的時間，該時間為第一閉鎖時間。

可以理解的是，請再次參見圖9，當(dāng)行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)中包括有第二閉鎖時間計算器6時，與第一閉鎖時間計算器5結(jié)構(gòu)類似，第二閉鎖時間計算器6具體可包括第二加法運算電路61和第二除法運算電路62。

其中，第二加法運算電路61與數(shù)據(jù)存儲器1和幅值比較器4分別相連，第二加法運算電路61用于根據(jù)待測線路的長度、背側(cè)線路的長度和對側(cè)線路的長度，得到第二折反射波頭到達待測線路的第二端時傳播的線路總長度。

第二除法運算電路62與數(shù)據(jù)存儲器1和第二加法運算電路61分別相連，第二除法運算電路62用于根據(jù)行波的傳播速度和第二折反射波頭到達待測線路的第二端時傳播的線路總長度，得到第二折反射波頭到達待測線路的第二端時所用的時間，該時間為第二閉鎖時間。

需要說明的是，本實施例所涉及的公式(1)～(4)均為現(xiàn)有技術(shù)中的公式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員無需付出創(chuàng)造性勞動即可得到，并且，本實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)所包括的各個結(jié)構(gòu)，例如數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)采集器、幅值計算器、幅值比較器、第一閉鎖時間計算器、第二閉鎖時間計算器以及其各自內(nèi)部包括的電路和單元，所能實現(xiàn)的功能，均為現(xiàn)有的與其相對應(yīng)的各個結(jié)構(gòu)所能實現(xiàn)的功能，本實用新型的改進之處在于改進上述各個結(jié)構(gòu)之間的連接關(guān)系，而采用何種方式連接，也是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有知識想到的。

下面結(jié)合具體的行波測距閉鎖時間的測試方法，對本實施例提供的行波測距閉鎖時間的測試系統(tǒng)進行說明。

如圖10所示，行波測距閉鎖時間的測試方法具體包括：

步驟S1：存儲待測線路的長度、背側(cè)線路的長度、對側(cè)線路的長度、行波的傳播速度。

步驟S2：采集待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)。

步驟S3：根據(jù)所采集的待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，得到初始波頭的折反射波頭的幅值。

步驟S4：將折反射波頭的幅值與預(yù)設(shè)的閾值進行比較。

步驟S5：在幅值大于或等于閾值的折反射波頭中選出最晚到達待測線路的第一端的折反射波頭，得到第一折反射波頭；根據(jù)待測線路的長度、背側(cè)線路的長度、對側(cè)線路的長度、以及行波的傳播速度，得到第一折反射波頭到達待測線路的第一端時所用的時間，該時間為第一閉鎖時間，第一閉鎖時間為行波測距閉鎖時間。

其中，折反射波頭幅值的閾值可根據(jù)具體情況進行具體限定，可選的，可將閾值設(shè)為0.3。

采用該行波測距閉鎖時間的測試方法，可對行波測距閉鎖時間進行準(zhǔn)確測試，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中對閉鎖時間進行不科學(xué)的設(shè)定所導(dǎo)致的測距失敗或故障識別出現(xiàn)遺漏的問題。

例如，現(xiàn)有技術(shù)中，調(diào)配人員根據(jù)經(jīng)驗通常將行波測距閉鎖時間最少設(shè)置為20ms，而通過本實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試方法計算出的閉鎖時間可精確為5ms左右，大大縮減了閉鎖時間，進而可以避免閉鎖時間設(shè)置過長所導(dǎo)致的故障識別出現(xiàn)遺漏的問題。

此外，如圖10所示，在步驟S5的同時還可包括：

步驟S5'：在幅值大于或等于閾值的折反射波頭中選出最晚到達待測線路的第二端的折反射波頭，得到第二折反射波頭；根據(jù)待測線路的長度、背側(cè)線路的長度、對側(cè)線路的長度和行波的傳播速度，得到第二折反射波頭到達待測線路的第二端時所用的時間，該時間為第二閉鎖時間。

執(zhí)行完步驟S5和步驟S5'后，行波測距閉鎖時間的測試方法還包括：

步驟S6：判斷第一閉鎖時間是否大于或等于第二閉鎖時間，若是，則行波測距閉鎖時間為第一閉鎖時間；若否，則行波測距閉鎖時間為第二閉鎖時間。

通過同時對最晚達到待測線路的兩個端點的折反射波頭所用的時間進行測量，進而將第一閉鎖時間和第二閉鎖時間中的最大值設(shè)為行波測距閉鎖時間，可以進一步保證行波測距閉鎖時間可以避開所有幅值較高的折反射波頭，從而保證對初始波頭進行準(zhǔn)確檢測。

其中，在該行波測距閉鎖時間的測試方法中的步驟S3具體可包括：

步驟S31：根據(jù)所采集的待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，分別得到故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)。

其中，待測線路兩端母線為待測線路的兩個端點處對應(yīng)的母線。

步驟S32：根據(jù)所得到的故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，得到初始波頭的折反射波頭的幅值。

在實際應(yīng)用中，待測線路兩端母線、背側(cè)母線、對側(cè)母線各自有三種類型：有一回出線的第一類母線、有兩回出線的第二類母線和有三回及三回以上出線的第三類母線。因此，為得到待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，需要對三類母線的電流折反射系數(shù)分別進行計算。

具體的，步驟S31具體包括：

根據(jù)所采集的待測線路的波阻抗系數(shù)，通過公式(1)得到故障點的電流折反射系數(shù)，其中，故障點的電流折反射系數(shù)包括故障點的電流折射系數(shù)α_F和故障點的電流反射系數(shù)β_F。

其中，Z¹和Z⁰分別為線路單位長度線模波阻抗和零模波阻抗，R_f為故障過渡電阻。

需要說明的是，故障過渡電阻R_f的數(shù)值，可以通過預(yù)估得到，可也以取折反射波頭最大的過渡電阻值。

根據(jù)所采集的待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，通過公式(2)得到第一類母線的電流折反射系數(shù)，其中，第一類母線的電流折反射系數(shù)包括第一類母線的電流折射系數(shù)α_ZC和第一類母線的電流反射系數(shù)β_ZC。

其中，C為母線的雜散電容，Z為線路單位長度波阻抗，ω為角頻率。

根據(jù)所采集的待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，通過公式(3)得到行波從波阻抗為Z_i的線路傳到波阻抗為Z_j的線路時，第二類母線的電流折反射系數(shù)，其中，第二類母線的電流折反射系數(shù)包括第二類母線的電流折射系數(shù)α_ij和第二類母線的電流反射系數(shù)β_ij。

根據(jù)所采集的待測線路的波阻抗系數(shù)、背側(cè)線路的波阻抗系數(shù)和對側(cè)線路的波阻抗系數(shù)，通過公式(4)得到行波從波阻抗為Z_m的線路傳到波阻抗為Z_n的線路時，第三類母線的電流折反射系數(shù)，其中，第三類母線的電流折反射系數(shù)包括第三類母線的電流折射系數(shù)α_mn和第三類母線的電流折反射系數(shù)β_mn。

其中，Z_Σ為與第三類母線相連的線路的等值阻抗。

其中，待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)分別對應(yīng)與其類型相同的第一類母線的電流折反射系數(shù)、第二類母線的電流折反射系數(shù)或第三類母線的電流折反射系數(shù)；背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)對應(yīng)與其類型相同的第一類母線的電流折反射系數(shù)、第二類母線的電流折反射系數(shù)或第三類母線的電流折反射系數(shù)；對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)對應(yīng)與其類型相同的第一類母線的電流折反射系數(shù)、第二類母線的電流折反射系數(shù)或第三類母線的電流折反射系數(shù)。

例如，當(dāng)背側(cè)母線的類型為第二類母線時，背側(cè)母線的折反射系數(shù)通過第二類母線的折反射系數(shù)計算公式(3)得出；當(dāng)對側(cè)母線的類型為第三類母線時，對側(cè)母線的折反射系數(shù)通過第三類母線的折反射系數(shù)計算公式(4)得出。

由于在對故障距離進行具體檢測前，是并不能得知該故障屬于區(qū)內(nèi)故障，正向區(qū)外故障、還是反向區(qū)外故障的。而為了為確保能夠?qū)⑺蟹荡笥诨虻扔陂撝档恼鄯床^全部甄別出來，就需要對三種故障情況下的折反射波頭的幅值全部進行計算。

對應(yīng)的，步驟S32具體包括：

根據(jù)所得到的故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，得到區(qū)內(nèi)故障時的折反射波頭的幅值。

根據(jù)所得到的故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，得到正向區(qū)外故障時的折反射波頭的幅值。

根據(jù)所得到的故障點的電流折反射系數(shù)、待測線路兩端母線的電流折反射系數(shù)、背側(cè)母線的電流折反射系數(shù)和對側(cè)母線的電流折反射系數(shù)，得到反向區(qū)外故障時的折反射波頭的幅值。

此外，在本實施例所提供的行波測距閉鎖時間的測試方法中，步驟S5具體可包括：

步驟S51：根據(jù)所存儲的待測線路的長度、背側(cè)線路的長度和對側(cè)線路的長度，得到第一折反射波頭到達待測線路的第一端時傳播的線路總長度。

步驟S52：根據(jù)所存儲的行波的傳播速度和第一折反射波頭到達待測線路的第一端傳播的線路總長度，得到第一折反射波頭到達待測線路的第一端時所用的時間，該時間為第一閉鎖時間。

可以理解的是，當(dāng)該行波測距閉鎖時間的測試方法包括步驟S5'時，步驟S5'具體可包括：

步驟S51'：根據(jù)所存儲的待測線路的長度、背側(cè)線路的長度和對側(cè)線路的長度，得到第二折反射波頭到達待測線路的第二端時傳播的線路總長度。

步驟S52'：根據(jù)所存儲的行波的傳播速度和第二折反射波頭到達待測線路的第二端時傳播的線路總長度，得到第一折反射波頭到達待測線路的第二端時所用的時間，該時間為第二閉鎖時間。

以上所述僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。