行的分析來 估計故障位置。根據(jù)各個實施例，故障位置估計模塊1546可以依賴于一種或多種用于計算 故障的位置的方式。故障位置估計模塊1546可以被配置成依賴于本文所描述的故障檢測技 術(shù)。更確切地，故障位置估計模塊1546可以被配置成用于實現(xiàn)如本文所描述的差分器-平滑 器的數(shù)字化實施例。故障位置估計模塊1546可以被配置成用于利用來自兩個終端的信息 (當這種信息可用時），并且如果有必要的話使用僅來自一個終端的信息來估計故障位置。
[0109] 已知不連續(xù)點模塊1548可以基于與一個或多個已知不連續(xù)點相關(guān)聯(lián)的測量結(jié)果 對補償參數(shù)(例如，線路長度、線路阻抗、傳播時間等)進行調(diào)整。如上文所描述的，物理條件 (例如，天氣)和電氣條件(例如，連接到傳輸線路上的負載)可能會影響線路的物理性質(zhì)。已 知不連續(xù)點模塊1548可以被配置成用于分析與已知不連續(xù)點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)并且基于這種 測量結(jié)果來調(diào)整各個參數(shù)。
[0110] 分析模型模塊1550可以被配置成用于基于與行波相關(guān)聯(lián)的多個測量結(jié)果來生成 分析模型。根據(jù)一個實施例，分析模塊可以包括使用LES方法擬合到測量值的拋物線。其他 實施例可以使用其他多項式或其他函數(shù)來擬合數(shù)據(jù)。分析模型模塊1550可以進一步被配置 成用于分析模型以便對峰值和與峰值相關(guān)聯(lián)的時間進行標識。如本文所描述的，峰值可以 用于估計由行波所引起的故障的位置。
[0111] 盡管已經(jīng)展示并描述了本披露的特定實施例和應(yīng)用，但是應(yīng)理解的是，本披露并 不限于本文所描述的精確配置和部件。例如，本文所描述的系統(tǒng)和方法可以應(yīng)用于工業(yè)電 力傳送系統(tǒng)或在可能不包括高壓電力的長距離傳輸?shù)拇换蚴推脚_中實現(xiàn)的電力傳送 系統(tǒng)。另外，本文所描述的原理還可以用于保護電力系統(tǒng)免于過壓條件，其中，發(fā)電而非負 載將被切斷以便減小對系統(tǒng)的影響。相應(yīng)地，可對以上所描述的實施例的細節(jié)做出許多改 變而不背離本披露的根本原理。因此，應(yīng)當僅通過以下權(quán)利要求來確定本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種用于檢測電力傳送系統(tǒng)中電力傳輸線路上的故障的方法，該方法包括： 在該電力傳送系統(tǒng)的第一終端處檢測與故障相關(guān)聯(lián)的行波； 在該電力傳送系統(tǒng)的第二終端處檢測與該故障相關(guān)聯(lián)的該行波； 第一智能電子裝置（IED)接收來自該第一終端和該第二終端的多個行波測量結(jié)果，該 故障位于該第一終端與該第二終端之間； 生成該故障的初始位置； 基于對該故障的位置的該初始估計建立針對該第一終端和該第二終端的驗證標準； 對滿足針對該第一終端和該第二終端的該驗證標準的多個測量結(jié)果進行標識； 從所標識的滿足該驗證標準的這些測量結(jié)果中生成分析模型； 針對該第一終端與該第二終端中的每一個對與該分析模型的峰值相關(guān)聯(lián)的時間進行 標識;并且 基于與該第一終端和該第二終端的該峰值相關(guān)聯(lián)的該時間估計第一故障位置。2. -種用于檢測電力傳送系統(tǒng)中電力傳輸線路上的故障的方法，該方法包括： 在該電力傳送系統(tǒng)的第一終端處檢測與故障相關(guān)聯(lián)的行波； 第一智能電子裝置（IED)接收與在該第一終端處的該行波相關(guān)聯(lián)的多個測量結(jié)果，這 些測量結(jié)果各自包括一個時間戳； 使用差分器從這些測量結(jié)果中提取高頻成分； 使用平滑器對這些測量結(jié)果進行細化以產(chǎn)生多個經(jīng)濾波的測量結(jié)果； 從這些經(jīng)濾波的測量結(jié)果中確定在該第一終端處檢測到的該行波的波峰的時間;并且 使用這些經(jīng)濾波的測量結(jié)果的波峰的該時間來計算該故障的位置。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，確定該波峰的該時間的步驟進一步包括： 估計這些經(jīng)濾波的測量結(jié)果的波峰的時間； 選擇在該波峰的該所估計的時間之前或之后的多個測量結(jié)果； 將曲線擬合到所選擇的這些測量結(jié)果;并且 將該波峰的該時間作為擬合到所選擇的這些測量結(jié)果的該曲線的最大值進行計算。4. 如權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括： 使用所接收的這些測量結(jié)果生成該故障的初始位置； 使用該故障的該初始位置和該傳輸線路的分散速率來計算該行波在該第一終端處的 分散； 基于在該第一終端處的該所計算的分散來對與該行波相關(guān)聯(lián)的這些測量結(jié)果的這些 時間戳進行校正;并且 其中，確定波峰的步驟以及計算位置的步驟包括使用經(jīng)校正的這些時間戳。5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，將曲線擬合到所選擇的這些測量結(jié)果的步驟包括將 拋物線擬合到所選擇的這些測量結(jié)果。6. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，該平滑器包括低通濾波器。7. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，該平滑器包括平均值。8. 如權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括： 在該電力傳送系統(tǒng)的第二終端處檢測與該故障相關(guān)聯(lián)的該行波； 其中，所接收的這些測量結(jié)果包括與在該電力傳送系統(tǒng)的該第二終端處所檢測到的該 行波相關(guān)聯(lián)的多個測量結(jié)果。9. 如權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括： 從這些經(jīng)濾波的測量結(jié)果中確定在該第二終端處檢測到的該行波的波峰和該波峰的 時間；并且 其中，所述計算包括使用在該第一終端處所檢測到的該行波的該波峰和該波峰的該時 間以及在該第二終端處所檢測到的該行波的該波峰和該波峰的該時間來計算該故障的位 置。10. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，生成該故障的該初始位置的步驟包括基于阻抗的 故障定位。11. 如2所述的方法，進一步包括： 在該電力傳送系統(tǒng)的該第一終端處檢測該電力傳輸線路中的已知不連續(xù)點對該行波 的反射； 在該第一終端處接收與該已知不連續(xù)點對該行波的該反射相關(guān)聯(lián)的多個測量結(jié)果，這 些測量結(jié)果包括多個時間戳； 使用與基于該已知不連續(xù)點的對該行波的該反射相關(guān)聯(lián)的這些測量結(jié)果來調(diào)整與該 電力傳輸線路相關(guān)聯(lián)的參數(shù);并且 其中，該經(jīng)調(diào)整的參數(shù)用于計算該故障的位置。12.如4所述的方法，進一步包括： 計算誤差； 當該誤差超出閾值時： 使用該故障的該所計算的位置和該傳輸線路的該分散速率來更新該行波在該第一終 端處的分散； 基于在該第一終端處的該經(jīng)更新的分散來對與在該第一終端處的該行波相關(guān)聯(lián)的這 些測量結(jié)果的經(jīng)校正的這些時間戳進行更新;并且 使用這些測量結(jié)果和經(jīng)更新的這些時間戳來更新該故障的該所計算的位置。13. 如12所述的方法，其中，該誤差包括在該故障的該初始位置與該經(jīng)更新的位置之間 的差。14. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述校正這些時間戳包括從該時間戳中減去該所 計算的分散的一半。15.如權(quán)利要求4所述的方法，進一步包括： 在該電力傳送系統(tǒng)的第二終端處檢測與該故障相關(guān)聯(lián)的該行波； 接收與該第二行波相關(guān)聯(lián)的多個測量結(jié)果，這些測量結(jié)果包括多個時間戳； 使用該故障的該初始位置和該傳輸線路的該分散速率來計算該行波在該第二終端處 的分散； 基于在該第二終端處的該所計算的分散對與在該第二終端處所檢測到的該行波相關(guān) 聯(lián)的這些測量結(jié)果的這些時間戳進行校正;并且 基于在該第一終端處以及在該第二終端處的分散使用這些測量結(jié)果和經(jīng)校正的這些 時間戳來計算該故障的位置。16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，該故障的該初始位置是使用與在該第一終端處以 及在該第二終端處的該行波相關(guān)聯(lián)的這些所接收的測量結(jié)果生成的。17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，對與該行波相關(guān)聯(lián)的這些測量結(jié)果的這些時間戳 進行校正包括： 基于在該第一終端處的該所計算的分散對與在該第一終端處所接收到的該行波相關(guān) 聯(lián)的這些測量結(jié)果的這些時間戳進行校正;并且 基于在該第二終端處的該所計算的分散對與在該第二終端處所接收到的該行波相關(guān) 聯(lián)的這些測量結(jié)果的這些時間戳進行校正。18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中， 所述基于在該第一終端處的所計算的分散對與該行波相關(guān)聯(lián)的這些測量結(jié)果的這些 時間戳進行校正包括向在該第一終端處的該行波的這些測量結(jié)果的這些時間戳添加在該 第一終端處的該所計算的分散的一半;并且 所述基于在該第二終端處的所計算的分散對與該行波相關(guān)聯(lián)的這些測量結(jié)果的這些 時間戳進行校正包括向在該第二終端處的該行波的這些測量結(jié)果的這些時間戳添加在該 第二終端處的該所計算的分散的一半。19. 如權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括： 計算誤差； 當該誤差超出閾值時： 使用該故障的該所計算的位置和該傳輸線路的該分散速率來更新該行波在該第一終 端處以及在該第二終端處的分散； 基于在該第一終端處的該經(jīng)更新的分散來對與在該第一終端處的該行波相關(guān)聯(lián)的這 些測量結(jié)果的經(jīng)校正的這些時間戳進行更新； 基于在該第二終端處的該經(jīng)更新的分散來對與在該第二終端處的該行波相關(guān)聯(lián)的這 些測量結(jié)果的經(jīng)校正的這些時間戳進行更新;并且 使用這些測量結(jié)果和經(jīng)更新的這些時間戳來更新該故障的該所計算的位置。20. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，用來計算該行波在該第一終端處的該分散的該傳 輸線路的該分散速率是基于該故障的該初始位置選擇的。21. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，用來計算該行波在該第一終端處的該分散的該傳 輸線路的該分散速率是基于故障類型選擇的。22. -種用于通過使用行波檢測故障來監(jiān)測電力傳送系統(tǒng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括： 與該電力傳送系統(tǒng)電通信的傳感器部件，該傳感器部件被配置成用于從該電力傳送系 統(tǒng)獲得多個電信號并且從這些電信號中生成多個電測量結(jié)果； 分析模型模塊，該分析模型模塊被配置成用于： 使用差分器從這些電測量結(jié)果中提取高頻成分，這些電測量結(jié)果各自與一個時間戳相 關(guān)聯(lián)； 使用平滑器對這些電測量結(jié)果進行細化以產(chǎn)生多個經(jīng)濾波的測量結(jié)果； 行波檢測模塊，該行波檢測模塊被配置成用于 從這些經(jīng)濾波的測量結(jié)果中確定在該第一終端處檢測到的該行波的波峰和該波峰的 時間；并且 使用這些經(jīng)濾波的測量結(jié)果的該波峰來計算該故障的位置。23. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，該行波檢測模塊被進一步配置成用于： 估計這些經(jīng)濾波的測量結(jié)果的波峰； 選擇在該所估計的波峰之前或之后的多個測量結(jié)果； 將拋物線擬合到所選擇的這些測量結(jié)果;并且 將該波峰和該波峰的時間作為擬合到所選擇的這些測量結(jié)果的該拋物線的最大值進 行計算。24. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，進一步包括分散補償模塊，該分散補償模塊被配置成用 于： 生成該故障的初始位置； 使用該故障的該初始位置和該電力傳送系統(tǒng)的分散速率來計算該行波在第一終端處 的分散； 基于在該第一終端處的該所計算的分散來對與該行波相關(guān)聯(lián)的這些經(jīng)濾波的測量結(jié) 果相關(guān)聯(lián)的這些時間戳進行校正;并且 其中，確定波峰以及計算位置包括使用經(jīng)校正的這些時間戳。25. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，該分析模塊被進一步配置成用于及時地計算該故 障的位置以便用于保護該電力傳送系統(tǒng)。
【專利摘要】在電力傳送系統(tǒng)中的故障的位置可以使用由故障所引起的行波來進行檢測。行波的到達時間可以使用該行波的波峰來進行計算。為確定行波的波峰的到達時間，可以對到達時間進行估計，并且可以將拋物線擬合到在所估計的波峰之前或之后的多個經(jīng)濾波的測量結(jié)果上。拋物線的最大值可以是該行波的到達時間。行波的分散還可以使用故障的初始位置以及電力傳送系統(tǒng)的已知分散速率來進行校正。時間戳可以使用該行波的所計算的分散來進行校正。
【IPC分類】G01R31/11, G01R31/315, G01R31/08
【公開號】CN105474022
【申請?zhí)枴緾N201480047004
【發(fā)明人】埃德蒙德·O·施維澤三世, 曼加帕斯勞·文卡塔·邁納姆, 阿芒多·古茲曼-卡西拉, 托尼·J·李, 韋塞林·斯肯德奇克, 波格丹·Z·卡茲騰尼, 大衛(wèi)·E·懷特黑德
【申請人】施瓦哲工程實驗有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月16日
【公告號】EP3047287A1, US20150081235, WO2015039113A1