[00719683]广域电网故障电压行波定位技术及成套设备

高压输电线路输送距离长，易发生故障；故障点通常由巡线人员沿线路查找，查巡时间长，定位困难；故障如不能及时清除，易导致多重故障，引发大面积停电事故。电网故障时，故障点产生暂态行波信号，以接近光速的速度沿电力线路经线路两端变电站向整个电网传播。记录行波信号到达线路两侧变电站的卫星同步时间，可以精确计算故障点位置。该项目突破了电网故障电压行波检测与定位的禁区，发明了电压行波传感器和时差型电网故障电压行波精确定位技术；创造性地提出了卫星时钟误差的在线监测与修正方法和基于网络的故障定位算法；在每个变电站只需安装一套装置，即可实现该电网中所有线路故障的精确定位，造价降低了70%，定位误差减少到150米，解决了故障点查找的难题。项目主要研究内容包括：1．创造性提出并采用晶振时钟比对卫星(GPS/北斗)时钟，实现卫星时钟误差的实时监测和修正，将以往缺乏安全保障的“美国授时”上升为可靠的“中国授时”。2．突破电压行波检测的禁区，发明了行波传感器，直接采用专用行波传感器提取故障行波，通过硬件电路检测和记录行波信息,无需高速A/D采样，行波检测简单、经济、可靠。3．突破国内外故障定位基于单条线路的传统模式，构建了行波定位网络，发明了基于整个电网的故障行波定位算法，不受个别变电站故障行波记录失败或错误的影响，定位精确度高、鲁棒性强。4．开发了电网故障电压行波定位成套设备，由安装在各变电站的故障行波采集装置、通讯网络及安装在调度的故障定位主机等组成。项目产品的技术经济指标：1．适用于6kV-1000kV交流电网和高压直流电网的故障定位；2．卫星同步时钟误差小于0.1微秒；3．故障定位误差小于150米；4．采用网络定位算法，故障定位成功率高达100%；5．具有高精度相角测量功能，误差小于0.1度，实现了故障行波定位系统的实时自检。项目核心技术被鉴定为国际领先水平，并开发了电网故障电压行波定位成套装备；产品市场需求度高，经济效益大，先后在葛洲坝水电站、常德电网、株洲电网和长沙电网等电网推广应用，近三年经济效益高达3.16亿元；获发明专利6项，实用新型专利2项，计算机软件著作权1项，发表论文被SCI收录16篇、EI收录165篇，累计被引用1500多次，出版教材和专著4部，培养博士、硕士100余人。项目显著促进了电网故障电压定位领域的科技进步，产生了良好的社会经济效益。