恭喜国网江苏省电力有限公司南京供电分公司吕立翔获国家专利权
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龙图腾网恭喜国网江苏省电力有限公司南京供电分公司申请的专利地下电缆接地故障的定位方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119395462B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411550082.7,技术领域涉及:G01R31/08;该发明授权地下电缆接地故障的定位方法是由吕立翔;徐伟伦;王浩;高源;饶环宇;王晗;王雨阳;陈泓宇;王哲设计研发完成,并于2024-11-01向国家知识产权局提交的专利申请。
本地下电缆接地故障的定位方法在说明书摘要公布了:本发明具体涉及一种地下电缆接地故障的定位方法,属于利用矩阵来定位地下电缆接地故障的数据处理方法技术领域。本发明考虑不同故障场景下行波传播速度的差异选择通过行波的速度与时间结合,选择了故障点发生的行波到达主线路和各个分支线路端点的距离来形成故障差值矩阵与地下电缆的网络拓扑形成的固定差值矩阵相减形成位置判断差值矩阵,通过位置判断差值矩阵来判断故障点具体发生在地下电缆的主线路还是具体的分支线路上,最后通过行波采集器采集的行波到达的速度和时间计算出故障点的具体位置,在不依靠电缆电气参数的前提下,大大缩减了计算难度,实现了地下电缆接地故障的快速和准确地定位。
本发明授权地下电缆接地故障的定位方法在权利要求书中公布了:1.一种地下电缆接地故障的定位方法,其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:绘制地下电缆结构的网络拓扑,用As和Am来表示地下电缆的主线路起始端和末端;将从所述地下电缆的主线路起始端到末端的n条分支线路的端点依次用A1、A2、…、到An来表示;将从所述地下电缆的主线路起始端到末端的n条分支线路与所述地下电缆的主线路的分支节点依次用B1、B2、…、到Bn来表示;在所述地下电缆所在的深度平面建立地下电缆坐标系,所述地下电缆坐标系以所述地下电缆的主线路起始端为原点,以所述地下电缆的主线路起始端到末端方向为X轴,以垂直于所述X轴且位于所述地下电缆所在的深度平面的直线为Y轴; 步骤2:在所述地下电缆坐标系中通过下式1依次计算出所述A1、A2、…、和An到所述B1、B2、…、和Bn之间的距离, 式1中,是所述n条分支线路中第i条分支支路的端点到所述B1、B2、…、和Bn之间的距离;是所述n条分支线路中第i条分支支路的端点的X轴坐标;是n个分支节点中的第i个分支节点的X轴坐标;是所述n条分支线路中第i条分支支路的端点的Y轴坐标;是n个分支节点中的第i个分支节点的Y轴坐标; 通过下式2计算出所述As到所述B1、B2、…、和Bn之间的距离, 式2中,是所述As的X轴坐标;是所述As的Y轴坐标; 通过下式3计算出所述n条分支线路的端点到所述n个分支节点之间的距离与所述As到所述n个分支节点之间的距离的差值, 式3中,是所述n条分支线路中第i条分支支路的端点到所述n个分支节点中第i个分支节点之间的距离与所述As到所述n个分支节点中第i个分支节点之间的距离的差值; 通过下式4计算出所述n条分支线路的端点到所述n个分支节点之间的距离与所述A1、A2、…、和An-1到所述n个分支节点之间的距离的差值, 式4中,是所述n条分支线路中第i条分支支路的端点到所述n个分支节点中第i个分支节点之间的距离与所述n-1条分支线路中第j条分支支路的端点到所述n个分支节点中第i个分支节点之间的距离的差值; 将所述n条分支线路的端点到所述n个分支节点之间的距离与As、A1、A2、…、和An-1到所述n个分支节点之间的距离的差值收集起来形成固定差值矩阵Q,如下式4-1所示, 步骤3:在所述地下电缆的主线路起始端和末端安装行波采集器;在所述地下电缆的n条分支线路的端点也安装行波采集器;当所述地下电缆发生接地故障时,定义故障点F产生的行波达到所述地下电缆的主线路起始端的时间和速度分别是ts和vs;定义故障点F产生的行波达到所述地下电缆的主线路末端的时间和速度分别是是tm和vm;定义故障点F产生的行波达到所述地下电缆的n条分支线路中的第i条分支线路终端的时间和速度分别是ti和vi; 步骤4:通过下式5计算得到所述n条分支线路的端点到所述故障点F之间的距离与所述As到所述故障点F之间的距离的差值, 式5中,是所述n条分支线路中第i条分支支路的端点到所述故障点F之间的距离与所述As到所述故障点F之间的距离的差值;是是所述n条分支线路中第i条分支支路的端点到所述故障点F之间的距离;是所述As到所述故障点F之间的距离; 通过下式6计算得到所述n条分支线路的端点到所述故障点F之间的距离与所述A1、A2、…、和An-1到所述故障点F之间的距离的差值, 式6中,是所述n条分支线路中第i条分支支路的端点到所述故障点F之间的距离与所述n-1条分支线路中第j条分支支路的端点到所述故障点F之间的距离的差值;是所述n-1条分支线路中第j条分支支路的端点到所述故障点F之间的距离; 将所述n条分支线路的端点到所述故障点F之间的距离与As、A1、A2、…、和An-1到到所述故障点F之间的距离的差值收集起来形成故障差值矩阵N,如下式7所示, 步骤5:将所述固定差值矩阵Q和所述故障差值矩阵N作差得到位置判断差值矩阵δ,如下式8所示, 如果所述位置判断差值矩阵δ中除第一列元素外,存在某列元素全部为0,则认为故障点F位于所述地下电缆的主线路上; 根据下式9计算得到故障点F到所述地下电缆的主线路的起始端的距离lz,lz=vs×ts9; 如果所述位置判断差值矩阵δ中除第一列元素外,存在某列元素全部小于0,且剩余的所有列的元素全部大于等于0,则认为故障点F位与这列元素全部小于0对应的分支线路上; 据下式10计算得到故障点F到故障点F所在分支支路的端点的距离lf,lf=vf×tf10 式10中,vf是故障点F所在分支支路的端点上的行波采集器接受故障点F发生故障时产生的行波的速度;tf故障点F发生故障时产生的行波到达故障点F所在分支支路的端点时的时间。
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