(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210448259.7 (22)申请日 2022.04.27 (71)申请人 云南电网有限责任公司普洱供电局 地址 665099 云南省普洱 市思茅区茶城大 道200号 (72)发明人 杨鹏辉　刘志国　陈学伟　陈祖情　 周欢　缪华　刘思言　李学妨　 甘秋华　 (74)专利代理 机构 武汉聚信汇智知识产权代理 有限公司 42 258 专利代理师 徐松 (51)Int.Cl. G01R 31/08(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G01S 19/14(2010.01)G08B 19/00(2006.01) (54)发明名称 一种输送电线路故障在线定位监测系统和 方法 (57)摘要 本发明提供了一种输送电线路故障在线定 位监测系统和方法， 属于电路故障定位监测技术 领域， 该系统包括故障监测模块和故障分析模 块， 故障监测模块包括采集单元和定位单元， 采 集单元呈节 点分布式设置于输电线上， 用于采集 输电线对应节 点的信号数据， 采集单元包括温度 传感器、 负荷传感器和GPS通信仪， 定位单元设置 于输电线的两端， 用于获取输电线的行波信号， 计算故障点至定位单元的距离， 定位单元包括录 波器， 故障分析单元用于获取故障监测模块的数 据， 分析输电线故障的原因并输出预警信号， 故 障分析单元包括计算单元、 气象单元、 统计台账 单元、 预警单元和通讯单元， 该方法解决了传统 监测方式耗费人力、 精确度不高的问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114689994 A 2022.07.01 CN 114689994 A 1.一种输送电线路故障在线定位监测系统， 其特征在于， 包括故障监测模块和故障分 析模块， 所述故障监测模块与所述故障分析模块电性连接； 其中， 所述故障监测模块包括采集单元和定位单元， 所述采集单元呈节点分布式设置 于输电线 上， 用于采集输电线对应节 点的信号数据， 所述采集单元包括温度传感器、 负荷传 感器和GPS通信仪， 所述定位单元设置于输电线的两端， 用于获取输电线的行波信号， 计算 故障点至所述定位单 元的距离， 所述定位单 元包括录波器； 所述故障分析模块用于获取所述故障监测模块的数据， 分析输电线故障的原 因并输出 预警信号， 所述 故障分析模块包括计算单元、 气象单元、 统计台账单元、 人工决策单元、 预警 单元和通讯单 元。 2.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统， 其特征在于， 所述温 度传感器用于采集输电线 各节点的工作温度， 当其中一组或多组所述温度传感器采集的温 度超过设定温度时， 即判断与该组所述温度传感器相 邻的前后两组所述温度传感器之 间的 区域发生故障， 所述负荷传感器用于采集输电线的电流， 当相邻的两组所述负荷传感器采 集的电流方向和大小变化超过设置范围时， 即判断该区间输电线发生 故障， 所述GPS通信仪 用于传输采集数据， 并定期校准所述采集单元的时间， 使每组所述采集单元同步工作， 当判 断发生故障时， 所述采集单 元通过GP S通信仪将故障信息传输 至所述故障监测模块内。 3.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统， 其特征在于， 所述录 波器采用双端同时获取输电线双向的行波信号后生成波动曲线， 根据比对故障发生前后的 波动情况， 判断行波信号的异常点， 并根据异常点定位故障发生的准确距离 。 4.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统， 其特征在于， 所述计 算单元用于计算所述采集单元传输的数据， 当采集数据超过标准数据值一定范围时即判断 为故障数据， 其中， 所述负荷传感器的故障类型包括高电流故障、 低电流故障和无电流故 障， 高电流故障的计算依据为采集电流值大于标准电流值的15％， 低电流故障的计算依据 为采集电流值小于标准电流值的15％， 无电流 故障的依据为采集电流值为0， 所述 温度传感 器的故障类型包括高温故障和失电故障， 高温故障的计算依据为采集温度超过环境温度5 ℃， 失电故障的依据为无温度数据。 5.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统， 其特征在于， 所述气 象单元用于获取输电线铺设区域每日的温湿度、 风向风速、 降雨/雪量和气象预警信息， 为 故障原因分析判断提供依据。 6.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统， 其特征在于， 所述统 计台账单元用于记录每次故障的发生时间和点位、 故障原因和对应的解决措施， 为输电线 整体运维和检修 提供数据统计。 7.根据权利要求1所述的一种输送电线路故障在线定位监测系统， 其特征在于， 所述人 工决策单元用于由管 理人员审核 所述故障分析模块得出的故障原因， 所述预警单元用于根 据所述故障分析模块的结果对故障原因进 行分类并输出对应的预警信息， 分类包括高风险 预警、 中风险预警和 低风险预警， 高风险预警为会对输电线路产生一定危害、 且已经造成输 送电断开， 中风险预警为暂时未造成输送电断开， 但采集数据波动多次超过预设范围值， 低 风险预警为输送电正常， 但采集数据波动在预设范围值内出现不规则波动， 所述通讯单元 用于通讯连接管理人员终端， 将故障预警信息发送给 管理人员。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114689994 A 28.一种输送电线路故障在线定位监测方法， 应用于权利要求1～7中任一项所述的一种 输送电线路故障在线定位 监测系统， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 故障监测模块安装， 在输电线铺设时， 在输电线上选择若干节点安装故障采集单 元， 并通过GPS通信仪将各节 点的传感器信号与故障监测模块连接， 然后在输电线两端安装 录波器， 并将录波器信号传输端与故障监测模块连接； S2， 工作信号采集， 负荷传感器和温度传感器实时采集输电线的电流和温度变化， 双端 录波器同时记录行波信号并生成波动曲线， 故障监测模块将采集数据传输至故障分析模块 内； S3， 故障响应及定位， 当故障分析模块的计算单元计算出采集数据超出预设值范围时， 通过数据异常的传感器分布点位快速判断故障区间， 同时计算单元根据录波器记录的双端 行波信号的波动情况计算出故障点的准确距离； S4， 故障原因分析， 故障分析模块根据计算模块计算的故障类型和点位， 结合气象单元 获取的气象条件及统计台账单元记录的历史故障判断本次故障发生原因的几种可能性， 再 由管理人员通过 人工决策 单元审核并确定故障分析 结果； S5， 故障预警排查， 根据故障分析模块得出的结果通过预警单元生成对应的预警等级， 并输出预警信号， 同时通过通讯单元将预警信息发送至管理人员终端， 及时安排人员进行 故障排查及解除。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114689994 A 3