本發(fā)明屬于直流電纜故障檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于光伏場直流電纜接地故障定位的方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前，我國已將新能源產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，未來10年將加大對包括太陽能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)投資，以減少經(jīng)濟對石化能源依賴和降低碳排放，直流電纜將會越來越多地運用到清潔能源發(fā)電領(lǐng)域。但是，由于直流電纜大都埋入地下，發(fā)生故障后，故障點的查找是長期困擾的難題。

目前，常用的直流電纜故障檢測方法有高壓脈沖法和低壓脈沖法，高壓脈沖法能夠適用很多故障類型，但其難點在于卡波，對技術(shù)人員的經(jīng)驗要求非常高；低壓脈沖法需根據(jù)信號的傳播和反射波形來確定故障點位置，該方法也需要對波形進行識別，且對技術(shù)的要求比較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對當前故障測量存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種簡單、易操作的電纜故障定位方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：

一種適用于光伏場直流電纜接地故障定位的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，獲取直流電纜無故障情況下單位長度功率損耗P_損；

步驟二，通過電壓電流計算故障直流電纜兩端功率P₁、P₂，P₁為靠近電源端功率；計算直流電纜的功率損耗P₀ = P₁- P₂；根據(jù)直流電纜長度L計算該直流電纜的額定功率損耗P_額=P_損·L；

步驟三，比較P₀與P_額的大小，

如果P₀≥P_額，直流電纜正常；

如果P₀＜P_額，則直流電纜出現(xiàn)故障，且故障點距離直流電纜電源端的距離L₀=P₀/P_損。

本發(fā)明通過測量直流電纜兩端電流、電壓來確定故障點位置，相較于傳統(tǒng)方法更為簡單，方便技術(shù)人員掌握，能夠?qū)崟r、快速獲取直流電纜故障位置，縮短處理直流電纜事故的時間。

附圖說明

圖1是直流電纜故障定位裝置原理圖；

圖2是直流電纜故障定位方法原理圖；

圖3是直流電纜功率分布圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明：

一種適用于光伏場直流電纜接地故障定位的方法

如圖2，直流電纜一端設(shè)置電路故障報警與定位裝置，該裝置能夠?qū)崟r測量直流電纜兩端電壓和電流，通過測量直流電纜兩端電壓、電流計算直流電纜兩端的功率，利用直流電纜的功率損耗進行接地故障判斷和定位。

具體的，如圖1，直流電纜兩端測量電流裝置可以為電流傳感器，測量電壓的裝置可以為電壓傳感器，可以通過同步時鐘來控制所有電流、電壓傳感器的同步測量；在其它實施案例中也可為能實現(xiàn)上述功能的測量裝置。

測得的電流、電壓數(shù)據(jù)通過信號轉(zhuǎn)換器傳入數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器從功率分布模型庫中根據(jù)不同的直流電纜參數(shù)獲取不同的單位長度功率損耗，通過計算得出直流電纜的狀態(tài)；在本實施例中，直流電纜的單位長度功率損耗是通過功率分布模型庫獲得的，功率分布模型庫是直流電纜正常工作時通過測量得到的；在其它實施案例中，直流電纜的單位長度功率損耗可以通過電纜直徑、材料電阻率等計算得到，也可以通過其他技術(shù)手段得到。

直流電纜狀態(tài)的故障信息通過音響發(fā)出聲音進行提示，同時利用手機APP用來顯示故障位置；在其它實施案例中，也可為能實現(xiàn)上述功能的其它類型的報警和顯示設(shè)備。

在本實施例中，故障定位過程如下：

步驟一，P_損是通過向功率分布模型庫錄入被測直流電纜相關(guān)參數(shù)及信息計算得到的，其對應(yīng)的電流大小為I，該功率分布模型庫記錄了大量直流電纜正常工作時功率分布數(shù)據(jù)；

步驟二，在直流電纜兩端分別連接電壓互感器和電流互感器，測得靠近電源端的電壓U₁、電流I₁，遠離電源端的電壓U₂、電流I₂，故障定位期間的電流不變，且I₁=I；在本實施例中，測得的電流、電壓通過信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，送入數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進行計算，得到P₁= U₁·I₁，P₂= U₂·I₂；計算直流電纜的功率損耗P₀= P₁ - P₂；根據(jù)直流電纜長度L計算該直流電纜的額定功率損耗P_額=P_損·L，參見圖3，在本實施例中，直流電纜的長度L通過直流電纜鋪設(shè)信息獲得；

步驟三，比較P₀與P_額的大小，

如果P₀≥P_額，直流電纜正常；

如果P₀＜P_額，直流電纜出現(xiàn)故障，且故障點距離直流電纜電源端的距離L₀=P₀/P_損；在本實施例中，音響發(fā)出故障提示音，手機APP顯示直流電纜的故障位置。

本發(fā)明還提供一種適用于光伏場直流電纜接地故障定位的裝置，包括如下單元：

1)用于獲取直流電纜無故障情況下單位長度功率損耗P_損的單元；

2)用于通過電壓電流測量故障直流電纜靠近兩端功率P₁、P₂，P₁為靠近電源端功率，計算直流電纜的功率損耗P₀= P₁-P₂，獲取該直流電纜的額定功率損耗P_額，P_額= P_損·L的單元；

3)用于比較P₀與P_額的大小的單元，如果P₀≥P_額，則直流電纜正常，如果

P₀＜P_額，則直流電纜出現(xiàn)故障，且故障點距離直流電纜電源端的距離L₀=P₀/P_損。

上述適用于光伏場直流電纜接地故障定位的裝置，實際上是基于本發(fā)明方法流程的一種計算機解決方案，即一種功能模塊構(gòu)架，上述各種單元即為與方法流程相對應(yīng)的各處理進程或程序。由于對上述方法的介紹已經(jīng)足夠清楚完整，故不再對該裝置進行詳細描述。

以上給出了一種具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。