Способ определения места повреждения линий электропередачи



Способ определения места повреждения линий электропередачи
Способ определения места повреждения линий электропередачи
Способ определения места повреждения линий электропередачи
Способ определения места повреждения линий электропередачи

 


Владельцы патента RU 2437110:

Куликов Александр Леонидович (RU)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системной автоматике и релейной защите, и предназначено для реализации в устройствах определения места повреждения линий электропередачи (ЛЭП), в устройствах контроля погасания дуги ЛЭП, измерительных органах дистанционной защиты. Сущность: способ включает хранение в виде моделей информации о параметрах ЛЭП и электросети, получение оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети, передачу оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети для вычислений, вычисления расстояния до повреждения и необходимой зоны обхода ЛЭП на основе параметров аварийного режима, номера режима сети и моделей. При этом хранимую в виде моделей информацию о параметрах ЛЭП и электросети периодически корректируют на основании результатов активного зондирования ЛЭП. Технический результат - повышение точности. 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системной автоматике и релейной защите, и предназначено для реализации в устройствах определения места повреждения линий электропередачи (ЛЭП), в устройствах контроля погасания дуги ЛЭП, измерительных органах дистанционной защиты.

Известны способы определения мест повреждений, основанные на активном зондировании ЛЭП различными сигналами. Например, простыми импульсными сигналами [Шалыт Г.М. Определение мест повреждения линий электропередачи импульсными методами. - М.: Энергия, 1968] или сложными [Куликов А.Л. Дистанционное определение мест повреждений ЛЭП методами активного зондирования. - М.: Энергоатомиздат, 2006]. Однако область применения способов активного зондирования ограничена зоной высокочастотной (ВЧ) обработки ЛЭП и не распространяется за пределы ВЧ заградителей ЛЭП.

Более широкой зоной при определении мест повреждений ЛЭП обладают способы, основанные на измерении параметров аварийного режима. Они могут быть как односторонними, так и двусторонними. Информационное обеспечение для реализации способов определения мест повреждений по параметрам аварийного режима включает в себя модели, содержащие информацию о параметрах ЛЭП и электросети [например, Лямец Ю.Я., Нудельман Г.С., Павлов А.Ю., Ефимов Е.Б., Законьшек Я. Распознаваемость повреждений электропередачи. Ч.1. Распознаваемость места повреждения // Электричество, №2, 2001, с.16-23].

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ определения места повреждения линии электропередачи с использованием ее моделей [Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. - М.: Энергоиздат, 1982, с.223], включающий хранение в виде моделей информации о параметрах ЛЭП и электросети, получение оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети, передачу оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети для вычислений, вычисления расстояния до места повреждения и необходимой зоны обхода ЛЭП на основе параметров аварийного режима, номера режима сети и моделей.

Недостатком способа является низкая точность определения расстояния до места повреждения.

Низкая точность при ОМП ЛЭП по ПАР связана со статичностью используемых моделей. Действительно, информация о параметрах конкретных ЛЭП вносится, как правило, однократно при установке средств ОМП и на основе анализа проектных данных. Такая информация не корректируется при текущем изменении параметров ЛЭП на отдельных участках под воздействием природных факторов (температура, влажность и др.). Особенно сильной является зависимость параметров воздушных ЛЭП от выпадения осадков. При этом изменяется не только электрическая прочность воздушной изоляции, но и параметры сопротивления земли, входящие в модели ЛЭП.

Например [Аржанников Е.А., Лукоянов В.Ю., Мисриханов М.Ш. Определение места короткого замыкания на высоковольтных линиях электропередачи. Под ред. В.А.Шуина. - М.: Энергоатомиздат, 2003, с.14-15], высоковольтные линии электропередачи при моделировании представляются в фазных координатах своими собственными и взаимными сопротивлениями в виде матрицы

.

Сопротивления с одинаковыми индексами называются собственными, а с разными - взаимными. Формулы Карсона для собственных и взаимных удельных (на один километр) сопротивлений транспонированной линии без тросов вычисляются по формуле

;

,

где rn - активное сопротивление фазного провода; rз=0,05 Ом/км - сопротивление, учитывающее потери активной мощности в земле; DЭ - эквивалентная глубина расположения обратного провода в земле (зависит от удельной проводимости земли); ρЭП - эквивалентный радиус провода; Dср - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз.

Пренебрегая изменением активного сопротивления rз при изменении удельного сопротивления земли (например, из-за выпавших осадков на участке линии), отметим существенную зависимость реактивных составляющих и взаимных удельных сопротивлений от удельного сопротивления (проводимости) земли. Так, в [Шедрин Н. Токи короткого замыкания высоковольтных систем (методы вычисления). - М.-Л.: Главная редакция энергетической литературы, 1935, стр.340] указано, что DЭ изменяется в широких пределах и составляет для значения частоты 50 Гц:

для сухой земли 3000

для сырой земли 950.

Близкие к указанным диапазонам изменения можно получить, используя информацию, изложенную в [Вагнер К.Ф., Эванс Р.Д. Метод симметричных составляющих в применении к анализу несимметричных электрических цепей / Пер. с англ. Л.Е. и М.Е.Сыркиных под ред. Д.А.Городского. - М.-Л.: Главная редакция энергетической литературы, 1936, стр.142-147]. Для расчета DЭ приводится формула

и задаются значения ρ (удельного сопротивления земли)

Болотистая почва 10÷100
Сухая земля 1000
Чистый сланец 107
Песчаник 109.

Приравняв сырую землю к болотистой почве, получаем следующие значения DЭ

болотистая почва
(сырая земля) 297÷939
сухая земля 2970
чистый сланец 2,97·105
песчаник 2,97·106

Таким образом, в результате осадков, выпавших на участки ЛЭП, их реактивное сопротивление меняется в широких пределах. Оценим насколько (в относительных единицах) изменяются реактивные составляющие собственных и взаимных удельных сопротивлений в моделях ЛЭП

,

где DЭ1 и DЭ2 - значения эквивалентного параметра в сухую и влажную погоду.

Принимая ρЭП=1, DЭ1=3000, DЭ2=950, имеем

.

Полученное значение коэффициента K=1,17 свидетельствует о том, что при выпадении осадков на участках ЛЭП происходят изменения реактивного сопротивления этого участка до 17%.

Отметим, что аналогичные рассуждения справедливы для моделей ЛЭП, представленных посредством симметричных составляющих.

Поскольку значения удельных сопротивлений участвуют в расчетах расстояния до повреждения ЛЭП, то неточности в оценке удельных сопротивлений приводят к ошибкам в определении расстояния до места повреждения.

Существующие способы ОМП ЛЭП, основанные на изменении параметров аварийного режима, не предполагают непрерывную оценку параметров участков линии и поэтому обладают низкой точностью определения расстояния до места повреждения.

Определенные возможности по оценке параметров участков ЛЭП предоставляют способы ОМП, основанные на активном зондировании ЛЭП [например, Куликов А.Л. Дистанционное определение мест повреждений ЛЭП методами активного зондирования. - М.: Энергоатомиздат, 2006].

Эти способы основываются на модели ЛЭП с распределенными параметрами. Дискретность анализируемых участков ЛЭП определяется параметрами зондирующих сигналов и составляет

Δx=с/2·Пи,

где с - скорость распространения электромагнитного излучения в ЛЭП; Пи - полоса импульсного сигнала зондирования.

Ограничиваясь полосой ВЧ - присоединения ЛЭП Пи=1 МГц, имеем

Δx=3·108/2·106=150 м

Т.е. дискретность модели ЛЭП может быть выбрана не менее чем 150 м.

Результат зондирования ЛЭП выражается рефлектограммой, характеризующей результаты волнового воздействия на каждый из дискретных участков. Значения рефлектограммы (эхограммы, дальностного портрета ЛЭП) в общем случае комплексные. На практике интересуются амплитудными значениями и их зависимостью на протяжении длины ЛЭП, характеризующими изменения волнового сопротивления (коэффициента отражения) вдоль линии. Пример такой зависимости (рефлектограммы) приведен на фиг.1.

Как правило, модель ЛЭП представляется в виде одного или совокупности многополосников. При этом многополосник может быть представлен через совокупность элементарных четырехполосников.

Рассмотрим упрощенный пример, когда ЛЭП представлена множеством последовательно соединенных четырехполосников. Такой пример широко используют в учебно-методической практике [например, Айзенфельд А.И., Шалыт Г.М. Определение мест короткого замыкания на линиях с ответвлениями. - 2-е изд., переработ. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988, стр.131-133].

Отражающие (преломляющие) свойства отдельного участка ЛЭП характеризуются комплексным коэффициентом отражения (комплексной частотной характеристикой). От значения комплексного коэффициента отражения отдельного i-го участка ЛЭП зависят значения комплексных отсчетов рефлектограммы, соответствующих расстоянию (i·Δx) от начала отсчета расстояния (места установки рефлектометра).

Следует отметить, что комплексный коэффициент отражения (комплексная частотная характеристика) определяет параметры четырехполосника соответствующего участка ЛЭП. Определение численных значений четырехполосника заданной конфигурации (схемы) может производиться, например, путем решения задачи синтеза цифрового фильтра указанной конфигурации (схемы) по заданной частотной характеристике. Решение таких задач приведено в широко распространенной литературе, например, в [Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: Пер. с нем. - М.: Радио и связь, 1983].

Рассмотрим волновое распространение дискретных сигналов по ЛЭП, представленной цепочечной схемой. Считаем, что в соответствии с [например, Костенко М.В., Перельман Л.С., Шкарин Ю.П. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. - М.: Энергия, 1973; Долгинов А.И., Левина Л.С., Ступель А.И., Шатин B.C. Расчет переходных процессов в электрических системах на ЭЦВМ. - М: Энергия, 1968] происходит распространение во времени вдоль ЛЭП прямой и обратной волн напряжения (Uпр, Uобр) согласно выражению с комплексными переменными

Uпр(i,n)=Kпр(i,f)·Uпр(i-1,n-2)+Kобр(i+1,f)·Uобр(i+2,n-2);

Uобр(i,n)=Kобр(i,f)·Uобр(i+1,n-2)+Kпр(i,f)·Uпр(i-1,n-2);

где i=2,…,N-2 номер блока цепочной схемы (, [.] - знак округления в «большую сторону»), L - длина ЛЭП; n - переменная, характеризующая дискретное время; f - переменная частоты; Kпр и Kобр - соответственно комплексные коэффициенты, характеризующие распространение прямой и обратной волн.

Для первого блока приведенные выражения выглядят следующим образом

Uпр(1,n)=Kпр(1,f)·Uзонд(n-2)+Kобр(2,f)·Uобр(3,n-2);

Uотр(n-2)=Uобр(1,n)=Kпр(1,f)·Uзонд(n-2)+Kобр(1,f)·Uобр(2,n-2);

где Uзонд(n) и Uотр(n) - комплексные отсчеты зондирующего сигнала и рефлектограммы (отраженного сигнала).

Для блоков модели ЛЭП с номерами (N-1) и N выражения для расчета прямой и обратной волн напряжения (Uпр, Uобр) выглядят следующим образом

Uпр(N-1,n)=Kпр(N-1,f)·Uпр(N-2,n-2);

Uобр(N-1,n)=Kобр(N-1,f)·Uобр(N,n-2)+Kпр(N-1,f)·Uпр(N-2,n-2);

Uпр(N,n)=Kпр(N,f)·Uпр(N-1,n-2);

Uобр(N,n)=Kобр(N,f)·Uобр(N-1,n-2).

Для обеспечения физичности модели и приведенных уравнений принимается, что комплексные отсчеты дискретных сигналов для n<1 не существуют.

Характер распространения дискретных отсчетов волн напряжения вдоль ЛЭП в прямом и обратном направлениях в соответствии с цепочечной схемой иллюстрирует фиг.2. На фиг.2 цифрами 1 обозначены элементы задержки; 2 - сумматоры; 3 - блоки умножения. Индексы блоков умножения 3i соответствуют номеру блока i дискретной модели.

Реализация процедур активного зондирования ЛЭП приводит к получению информации относительно комплексных отсчетов рефлектограммы Uотр(n-2)=Uобр(1,n) при заданном значении Uзонд(n). Эта информация позволяет осуществить расчет комплексных коэффициентов распространения волн по ЛЭП. При этом вычисления выполняются по итерационной схеме.

При прохождении первого отсчета зондирующего сигнала имеем

Uотр(1)=Kпр(1,f)·Uзонд(1)=Uобр(1,3)

Зная первые комплексные отсчеты рефлектограммы Uотр(1) и зондирующего сигнала Uзонд(1), можно получить Kпр(1,f).

Примем, что комплексные коэффициенты, характеризующие распространение волн в прямом и обратном направлениях Kпр(i,f) и Kобр(i,f), определяются исходя из следующих предложений.

Представим комплексные коэффициенты Kпр(i,f) и Kобр(i,f) в алгебраической и тригонометрической формах:

Kпр(i,f)=a+jb; Kобр(i,f)=с+jd;

Kпр(i,f)=А·e; Kобр(i,f)=В·e-jφ;

; ; .

Исходя из физических соображений принимается:

(фазы волн в прямом и обратном направлениях противоположны);

A+B=0,999…≈1 в анализируемом i-м блоке модели ЛЭП не происходит потери энергии).

Отсюда

;

;

поскольку , то

;

;

.

Учитывая, что составляющие a и b коэффициента Kпр(1,f) получены ранее, находим реальную часть коэффициента Kобр(1,f), т.е. значение с. Расчет мнимой части реализуется с использованием равенства согласно выражению

Для отсчетов рефлектограммы со второго по четвертый справедливы следующие соотношения

Uотр(2)=Kпр(1,f)·Uзонд(2)+Kобр(1,f)·Uобр(2,2);

Uотр(3)=Kпр(1,f)·Uзонд(3)+Kобр(1,f)·Uобр(2,3);

Uотр(4)=Kпр(1,f)·Uзонд(4)+Kобр(1,f)·Uобр(2,4).

Поскольку Uобр(2,2)=Uобр(2,3)=Uобр(2,4)=0 (сигнал еще не успел распространиться), то по известным Uотр(2), Uзонд(2) и Uотр(3), Uзонд(3), а также Uотр(4), Uзонд(4) может быть уточнено значение Kпр(1,f). Уточнение может быть осуществлено путем усреднения первого, второго, третьего и четвертого значений Kпр(1,f).

Таким образом в последующем находятся комплексные коэффициенты распространения Kпр(i,f) и Kобр(i,f) в прямом и обратном направлении для каждого из блоков модели ЛЭП.

Для пятого отсчета рефлектограммы имеем

Uотр(5)=Kпр(1,f)·Uзонд(5)+Kобр(1,f)·Uобр(2,5).

Отметим, что Uобр(2,5) образуется из начального значения зондирующего сигнала Uзонд(1) с учетом его распространения по блокам модели

Uобр(2,5)=Kпр(1,f)·Kпр(2,f)·Uзонд(1).

С учетом последнего равенства имеем

Uотр(5)=Kпр(1,f)·Uзонд(5)+Kобр(1,f)·Kпр(1,f)·Kпр(2,f)·Uзонд(1).

Поскольку ранее рассчитаны значения Kпр(1,f) и Kобр(1,f), то последнее равенство имеет лишь одно неизвестное Kпр(2,f), которое и требовалось отыскать.

По аналогии рассчитываются и остальные искомые комплексные коэффициенты с учетом прямого и обратного распространения волн по ЛЭП.

В формульных выражениях, приведенных выше, комплексные коэффициенты Kпр(i,f) и Kобр(i,f) поставлены в зависимость от частоты. Именно эта зависимость позволяет реализовать синтез эквивалентного четырехполосника (фильтра), соответствующего блоку распределенной модели ЛЭП. Более точную и полную зависимость коэффициентов Kпр(i,f) и Kобр(i,f) можно отыскать, представляя каждый из них массивами данных, полученных путем реализации описанных выше итерационных процедур, на основе последовательного активного зондирования гармоническими сигналами разных частот. Количество, интервал и конкретные значения частот зондирующих сигналов выбираются исходя из анализируемого спектрального диапазона, а также адекватности последующего представления широкополосных сигналов произвольной формы моделью ЛЭП.

Таким образом, получив массив данных, например Kпр(i,f) в заданном диапазоне частот для конкретного блока i, фактически имеем частотную характеристику анализируемого блока i. В последующем по заданной частотной характеристике строится эквивалентная электрическая схема в соответствии с формальными процедурами [например, Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: Пер. с нем. - М.: Радио и связь, 1983].

При этом блок i цепочечной схемы ЛЭП представляется фильтром с заданной структурой (осуществляется операция синтеза). Структура фильтра выбирается исходя из соображений наиболее адекватного эквивалентирования участка ЛЭП, а также принятых стандартов эквивалентирования ЛЭП (П-образные и Т-образные схемы) [например, Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. - М.: Высшая школа, 1967].

В итоге путем реализации активного зондирования на разных частотах, расчетов по итерационным процедурам и синтеза схем (фильтров) по заданным частотным характеристикам получаем эквивалентную цепочечную схему - модель ЛЭП.

Следует заметить, что полученная модель ЛЭП формируется автоматически, с использованием только лишь данных активного зондирования и не требует никакой дополнительной информации.

Существенно, что периодическое повторение активного зондирования, итерационных расчетных процедур и синтеза цепочечной модели ЛЭП позволяет иметь актуализированную модель ЛЭП, учитывающую изменения ее параметров. В частности, такая актуализированная цепочечная модель ЛЭП дает возможность оценивать и учитывать изменения сопротивления земли, которое участвует в расчетах при ОМП по ПАР.

Задача изобретения - повышение точности ОМП ЛЭП за счет использования информации активного зондирования ЛЭП и реализации ее динамической модели, учитывающей изменение параметров под воздействием внешних факторов.

Поставленная задача достигается способом определения места повреждения линии электропередачи, включающим хранение в виде моделей информации о параметрах ЛЭП и электросети, получение оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети, передачу оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети для вычислений, вычисления расстояния до повреждения и необходимой зоны обхода ЛЭП на основе параметров аварийного режима, номера режима сети и моделей. Преимущество предлагаемого способа достигается тем, что до возникновения аварийного режима производят активные зондирования ЛЭП, по результатам которых рассчитывают уточненные параметры моделей.

Предлагаемый способ может быть реализован различными устройствами, в частности устройством, схемное решение которого приводится в [Патент РФ №2269789. Способ определения места повреждения линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления, G01R 31/11, опубл. 10.02.2006] с добавлением дополнительного входа/выхода для ввода осциллограмм аварийных токов и напряжений, а также номера режима сети.

Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, изображена на фиг.3.

Устройство содержит генератор зондирующих импульсов 1, состоящий из блока управляемого выходного сопротивления 2, блока памяти 3, цифроаналогового преобразователя 4 и усилителя мощности 5, приемник 6, вычислительный блок (например, микроЭВМ) 7, блок индикации 8.

Первый выход генератора 1, которым является выход усилителя мощности 5, соединен с первым входом приемника 6, выход усилителя мощности 5 связан также с входом блока управляемого выходного сопротивления 2, второй выход генератора 1 связан с линией и одновременно со вторым входом приемника 6. Первый вход генератора 1, являющийся одновременно входом блока памяти 3, соединен с первым выходом вычислительного блока 7, а второй вход генератора 1, являющийся одновременно вторым входом блока управляемого выходного сопротивления 2, соединен со вторым выходом вычислительного блока 7. Вычислительный блок 7 первым входом/выходом связан с входом/выходом приемника 6, вторым входом/выходом - с регистраторами аварийного режима и средствами диспетчерско-технологического управления, а третьим выходом - с входом блока индикации 8.

Устройство работает следующим образом.

Перед каждым зондированием производят согласование выходного сопротивления генератора зондирующих импульсов 1 (фиг.3) с волновым сопротивлением линии, подключенной к выходу блока управляемого выходного сопротивления 2. Режим согласования устанавливается вычислительным блоком 7 в соответствии с заданным диапазоном волновых сопротивлений и требуемой точностью согласования.

В вычислительный блок 7 осуществляется загрузка специального программного обеспечения, позволяющего на основе хранимых моделей ЛЭП и собранных осциллограмм аварийных токов и напряжений производить расчеты расстояния до места повреждения ЛЭП. В качестве такого специального программного обеспечения целесообразно использовать программный комплекс DISAN/LOCATOR, выпускаемый ИЦ «Бреслер». Ознакомиться с характеристиками и принципом работы программного комплекса DISAN/LOCATOR можно, например, в [Лямец Ю.Я., Ильин В.А., Подшивалин Н.В. Программный комплекс анализа аварийных процессов и определения места повреждения линий электропередачи // Электричество. - 1996. - №12. - с.2-7.; Ефремов В.А., Лямец Ю.Я., Подшивалин Н.В. «DISAN/LOCATOR»: средства достижения точности определения места повреждения линий электропередачи // Релейная защита и автоматика энергосистем 2004: сб. докладов XVI научно-технической конференции. - М., СРЗА ЦДУ ЕЭС России, 2004. - С.76-79].

Дополнительно в вычислительный блок поступает информация от средств диспетчерско-технологического управления (СДТУ) электроэнергетических систем, в частности, из оперативного измерительного комплекса. СДТУ обеспечивают управление и хранят информацию о состоянии энергообъектов, поэтому связь с ними необходима для передачи сведений о номере режима сети.

Номер режима сети необходим для оценки состояния ЛЭП при ОМП. Например, анализируемая ЛЭП может проходить вблизи и параллельно (в общем «коридоре») с другими ЛЭП на отдельных участках. Известно [например, Аржанников Е.А., Лукоянов В.Ю., Мисриханов М.Ш. Определение места короткого замыкания на высоковольтных линиях электропередачи / Под ред. В.А.Шуина. - М.: Энергоатомиздат, 2003, стр.63-66], что наведенное напряжение соседних к анализируемой ЛЭП влияет на точностные характеристики ОМП. Поэтому информация о состоянии соседних ЛЭП (под напряжением, без напряжения), определяемая номером режима сети, важна для реализации ОМП и должна учитываться в моделях ЛЭП. Следует отметить, что в специальном программном комплексе «DISAN/LOCATOR» реализуется учет влияния соседних ЛЭП на участках анализируемой линии в соответствии с моделью с распределенными параметрами.

Таким образом, загрузка в вычислительный блок 7 специального программного обеспечения ОМП по ПАР (например, DISAN/LOCATOR) позволяет по осциллограммам аварийных токов и напряжений, поступающих с регистраторов аварийных событий, осуществлять расчет расстояния до места повреждения ЛЭП согласно модели с распределенными параметрами. Результаты расчетов могут отображаться блоком индикации 8, а также передаваться на верхний уровень диспетчерско-технологического управления через второй вход/выход вычислительного блока.

Генератор зондирующих импульсов 1 периодически осуществляет зондирование ЛЭП радиоимпульсами разных несущих частот. Формирование зондирующих импульсов осуществляется на основе цифровых кодов с выхода вычислительного блока 7, поступающих в блок памяти 3 генератора 1 и в дальнейшем подвергаемых цифроаналоговому преобразованию в блоке 4. После усиления в блоке 5 через блок управляемого выходного сопротивления зондирующие импульсы поступают в линию. Отраженные от неоднородностей ЛЭП сигналы из линии через второй вход поступают в приемник 6. На первый вход приемника 6 поступает зондирующий сигнал с первого выхода генератора зондирующих импульсов 1. Это необходимо для настройки приемника 6 на параметры зондирующего сигнала для обеспечения оптимальной обработки на фоне помех, например, согласованной фильтрации. В приемнике 6 производится аналого-цифровое преобразование сигналов и передача их через первый вход/выход в вычислительный блок 7.

В вычислительном блоке 7 реализуются расчеты по ранее приведенным формулам, соответствующим модели линии (фиг.2), для каждого из зондирующих сигналов заданной несущей частоты f. В результате модельных расчетов для каждого из блоков модели имеем комплексную частотную характеристику (K(i,f), включающую Kпр(i,f) и Kобр(i,f)), комплексный массив чисел, характеризующий частотные свойства каждого из блоков модели по прохождению сигналов в прямом и обратном направлениях. В соответствии с выбранными процедурами синтеза [например, Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: Пер. с нем. - М.: Радио и связь, 1983] по сформированному комплексному массиву K(i,f) и выбранной электрической схемой блока (например, Т-образной или П-образной схемой) вычислительным блоком 7 реализуются расчеты электрических параметров каждого блока модели. В результате таких расчетов из совокупности электрических параметров схем блоков, полученных по результатам активного зондирования, формируется актуализированная модель линии с распределенными параметрами.

Указанная совокупность электрических параметров блоков линии, характеризующая текущее состояние ЛЭП, передается в специальное программное обеспечение (DISAN/LOCATOR) для уточнения параметров распределенной модели линии, хранящейся в этом программном комплексе. Таким образом, достигается актуализация параметров модели линии с распределенными параметрами, заложенной в специальном программном комплексе DISAN/LOCATOR, а также адаптация последующей процедуры ОМП к изменению параметров ЛЭП, участвующих в вычислениях расстояния до повреждения (в том числе к изменению сопротивления земли на ее отдельных участках).

Реализация активного зондирования ЛЭП импульсами разных несущих частот и вычислительных модельных расчетов по формулам, приведенным в материалах заявки на изобретение, позволяет иметь актуализированную модель линии в специальном программном обеспечении типа DISAN/LOCATOR для осуществления процедур ОМП ЛЭП вычислительным блоком 7. При повреждении ЛЭП с регистраторов аварийных событий через второй вход/выход блока 7 поступают цифровые осциллограммы аварийных токов и напряжений. В дополнение к номеру режима сети цифровые осциллограммы позволяют рассчитать расстояние до места повреждения путем загрузки информации в специальное программное обеспечение типа DISAN/LOCATOR.

Результаты расчетов отображаются блоком индикации 8 и могут передаваться на верхний уровень диспетчерско-технологического управления.

Следует заметить, что вместо совокупности гармонических зондирующих сигналов можно пользоваться сложными сигналами, спектр которых содержит множество частот (например, частотно-манипулированными или линейно-частотно-модулированными сигналами).

Устройство (фиг.3) позволяет реализовать часть дополнительных функций. Поскольку активное зондирование [Куликов А.Л. Дистанционное определение мест повреждений ЛЭП методами активного зондирования. - М.: Энергоатомиздат, 2006] имеет самостоятельное значение для ОМП ЛЭП и позволяет независимо от ПАР определять расстояние до повреждения ЛЭП, то целесообразно объединять оценки расстояния до повреждения, полученные по ПАР и результатам зондирования. Эту функцию для повышения точности ОМП ЛЭП можно реализовать в вычислительном блоке 7 путем, например, усреднения оценок или более сложными методами, учитывающими точность расчетов по ПАР и активного зондирования ЛЭП [например, Куликов А.Л., Петрухин А.А., Мисриханов М.Ш. Определение мест повреждений ЛЭП 6-35 кВ методами активного зондирования: Монограф. / А.Л.Куликов, М.Ш.Мисриханов, А.А.Петрухин / Под ред. В.А.Шуина. - М.: Энергоатомиздат, 2009, с.59-66].

Способ определения места повреждения линии электропередачи, включающий хранение в виде моделей информации о параметрах ЛЭП и электросети, получение оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети, передачу оперативной информации о параметрах аварийного режима и номере режима сети для вычислений, вычисления расстояния до повреждения и необходимой зоны обхода ЛЭП на основе параметров аварийного режима, номера режима сети и моделей, отличающийся тем, что хранимую в виде моделей информацию о параметрах ЛЭП и электросети периодически корректируют на основании результатов активного зондирования ЛЭП.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиолокационным технологиям для дистанционного определения места повреждения высоковольтных линий (ВЛ), характеризующихся большим количеством неоднородностей.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения мест повреждения (ОМП) в сетях электропередачи и связи. .

Изобретение относится к диагностике линий электропередач и предназначено для измерения расстояния до места повреждения, а также выделения поврежденного ответвления в разветвленной электрической сети.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при создании приборов для определения места повреждений линий электропередачи и связи. .

Изобретение относится к электроизмерительной технике и служит для определения повреждения (ОМП) в сетях электропередачи и связи. .

Изобретение относится к электротехнике и направлено на повышение помехоустойчивости и уменьшение влияния параметров сети на работу устройства. .

Изобретение относится к технике для обнаружения повреждений в линиях электропередач и предназначено для измерения расстояния до места повреждения, а также выделения поврежденного ответвления в разветвленной электрической сети.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и средствам диагностирования и может быть применено для контроля дефектов изоляционных элементов высоковольтных линий электропередачи, а также определения места расположения дефектного изолятора на линии.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при создании приборов для определения места повреждений линий электропередачи и связи

Изобретение относится к электроизмерительной технике, и может быть использовано для генерирования гармонических сигналов в составе измерительного комплекса для реализации индукционного метода поиска и диагностики подземных коммуникаций

Изобретение относится к электротехнике, в частности может быть применено для построения автоматических локационных показателей места повреждения ЛЭП. Технический результат: повышение точности. Сущность: излучают в линию зондирующий электрический импульс, принимают импульс, отраженный от места повреждения линии. Повторяют процесс излучения и приема электрических импульсов, причем излучение импульсов, начиная со второго, осуществляют в момент приема импульсов, отраженных от места повреждения линии. Расстояние до повреждения оценивают по частоте повторения принимаемых импульсов. 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при создании приборов для определения места повреждений линий электропередачи и связи. Технический результат: обеспечение возможности обнружения слабых дефектов, расположенных вблизи основного дефекта. Сущность изобретения: излучают в линию гармонические колебания различных частот последовательно во времени. Принимают отраженные сигналы. Определяют по принятым отраженным сигналам коэффициенты отражения Г(fi). Умножают коэффициенты отражения на M значений e j 4 π ⋅ f n x m V ф , где xm=xmin+m·Δx, Δx - шаг (дискрет значений), xmin - нижняя граница области возможного положения дефекта. Запоминают полученные M значений. Определяют значения мощностей отраженных сигналов дважды по формулам: | U m 1 | 2 = | ∑ i = 1 N A n Г ( f i ) e j 4 π f i x m V ф | 2 и | U m 2 | 2 = | ∑ i = 1 N 1 A n Г ( f i ) e j 4 π f i x m V ф − ∑ i = N 1 N A n Г ( f i ) e j 4 π f i x m V ф | 2 , где 1<N1<N. Далее определяют значения мощности отраженных сигналов Um как разность первого и второго значений мощностей, исключая отрицательные значения: | U m | 2 = { | U m 1 | 2 − | U m 2 | 2     | U m | 2 > 0 0                          | U m | 2 ≤ 0 , и по максимальному значению определяют место повреждения. 5 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к способам контроля качества электрических контактов. Способ может быть использован для проведения диагностики и оценки качества электрических контактов в электрических цепях. Сущность: воздействуют на электрический контакт тестовым видеоимпульсным сигналом x(t). Регистрируют тестовый видеоимпульсный сигнал x(t). Принимают от электрического контакта сигнал-отклик u1(t) на тестовый видеоимпульсный сигнал. Повторно воздействуют тестовым видеоимпульсным сигналом с постоянным смещением. Регистрируют тестовый видеоимпульсный сигнал с допустимой нестабильностью формы [x(t)+Δx(t)] при повторном воздействии. Принимают от электрического контакта сигнал-отклик u2(t) на повторное воздействие тестовым видеоимпульсным сигналом. Вычисляют характеристику нелинейности ε*(t). Сравнивают полученное значение ε*(t) со значением ε*(t), измеренным для заведомо качественного электрического контакта. По результату сравнения определяют качество контакта. Технический результат: уменьшение влияния нестабильности параметров тестового сигнала на результат вычисления характеристики нелинейности электрического контакта. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения мест повреждения на кабельных линиях электропередачи и связи. Сущность: устройство содержит импульсный измеритель, радиотелефон, источник радиоактивного излучения, который установлен в центре свинцового контейнера в расположенном по его оси симметрии вертикальном канале. В нижней части свинцового контейнера установлено механическое затворное устройство, состоящее из свинцовой крышки, по центру которой выполнен вертикальный узконаправленный выходной канал, расположенный на одной оси с вертикальным каналом свинцового контейнера, и установленного внутри свинцовой крышки свинцового затвора с вертикальным проходным каналом, смещенным относительно оси симметрии свинцового контейнера влево, прижимаемого к нижней части свинцового контейнера прижимными пружинами с шариками и имеющего возможность плавно перемещаться вдоль нее до полного совмещения вертикального проходного канала свинцового затвора с вертикальным каналом свинцового контейнера и вертикальным узконаправленным выходным каналом свинцовой крышки по оси симметрии свинцового контейнера. Свинцовый затвор торцевыми частями упруго связан со свинцовой крышкой распорными пружинами и своей левой стороной соединен посредством гибкого троса, находящегося в стальной оболочке, с кнопкой дистанционного управления. Технический результат: снижение радиационного воздействия радиоактивного излучения на оператора, перемещающего источник радиоактивного излучения, повышение точности определения места повреждения кабеля путем снижения рассеивания γ-излучения. 2 ил.
Наверх