输电线路行波故障测距基本描述、装置建模原则

附 录 A （资料性附录）
行 波 测 距 基 本 描 述
行波测距是利用故障产生的暂态电流、电压行波来确定故障点的距离，如图A.1所示。

它包括双端行波测距法和单端行波测距法。

1M T '2M T 2
M T 1
N T '2N T 2
N T
图A.1行波测距示意图
双端行波测距是通过测量故障行波达到线路两端的时间差来计算故障距离，公式为：
111()2
N M L T T v l −−=
（A.1） 112()2M N L T T v l −−= （A.2） 式中：
Ｌ 线路长度；
l 1，l 2 故障点到两端的距离；
T M1，T N1 行波到达线路两端时间；
ｖ 行波传播速度。

对双端行波测距法而言，线路长度的误差ΔL 将会导致ΔL /2的测距误差，1μs 的时间
误差将导致近150m 的测距误差。

单端行波测距是通过测量故障行波在故障点与本端母线之间或故障点与对端母线之间往返一次的时间差计算故障距离，公式为：
211()2
M M T T v l −= （A.3） '21
1()2
M M T T v l L −=− （A.4） 式中：
l 1 故障点位置；
L 线路长度；
T M1，T M2 故障初始行波到达M 端母线测量点及其从故障点反射回测量点的时
间；
T’M2经过故障点透射过来的故障初始行波在N端母线的反射波到达M端
母线测量点的时间；
ｖ行波传播速度。

单端行波测距由于原理上的缺陷，一旦不能正确识别反射波，测距精度就无法保证。

由于实现单端行波法的计算机算法还不成熟，因而难以自动给出准确的测距结果；同时在很多情况下，也无法通过对单端暂态行波波形的离线分析获得准确的测距结果。

双端行波测距受影响因素少，测距结果准确、可靠。

原理上可利用电流行波或电压行波测距，考虑到CT具有较好的传变高频信号的能力，建议使用CT二次侧测到的电流行波信号进行测距。

在实际应用中，一般应利用电流行波故障测距，同时以双端行波测距法为主，辅助以单端行波测距法或其它方法。

附 录 B
（资料性附录）
行 波 测 距 装 置 建 模 原 则
B.1 IED建模基本原则
B.1.1 基本原则
行波故障测距装置整体建模及通信服务应遵循GB/T 32890-2016及DL/T 860的要求。

B.1.2 物理设备（IED）建模原则
一台行波测距装置，应建模为一个IED对象。

该对象是一个容器，包含server对象，server对象中至少包含一个LD对象。

行波故障测距装置模型ICD文件中IED名应为“TEMPLATE”。

实际工程系统应用中的IED名由系统配置工具统一配置。

B.1.3 服务器（Server）建模原则
服务器描述了一个设备外部可见（可访问）的行为，每个服务器至少应有一个访问点（AccessPoint）。

访问点体现通信服务，与具体物理网络无关。

一个访问点可以支持多个物理网口。

B.1.4 逻辑设备（LD）建模原则
逻辑设备建模原则，应把某些具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备。

LD不宜划分过多，数据集包含的数据对象不应跨LD。

逻辑设备的划分宜依据功能进行，按以下几种类型进行划分：
a)公用LD，inst名为“LD0”；
b)测量LD，inst名为“MEAS”；
c)控制LD，inst名为“CTRL”；
d)行波测距LD，inst名为“PTFL”（Protection Traveling Wave Fault Location）。

若装置中同一类型的LD超过一个可通过添加两位数字尾缀，如PIGO01、PIGO02。

B.1.5 逻辑节点（LN）建模原则
需要通信的每个最小功能单元建模为一个LN对象，属于同一功能对象的数据和数据属性应放在同一个LN对象中。

LN类的数据对象扩充应遵循DL/T 860系列标准工程实施技术规范。

没有定义或不是IED自身完成的最小功能单元宜选用通用LN模型（GGIO或GAPC）；
行波测距装置的数据模型中，一个逻辑设备至少应包含LLN0、LPHD、RDRE三个逻辑节点。

RDRE包含了具备共同功能相关、系统相关的数据对象以及数据属性，对于所有的行波测距装置，该逻辑节点是强制的，RDRE应至少包含RcdMade、FltNum数据对象。

B.1.6 逻辑节点类型（LNodeType）定义
逻辑节点类型定义应遵循GB/T 32890-2016第6.1.6章节原则：
a)统一扩充的逻辑节点类型及其数据对象类，逻辑节点类型中的数据对象排序应与
GB/T 32890-2016附录C和附录D中一致。

b)其它逻辑节点类参照DL/T 860.74部分，逻辑节点类型中的数据对象排序应与
DL/T860.74一致。

c)自定义逻辑节点类型的名称宜增加“厂商名称_装置型号_模板版本_”前缀，厂商
应确保其装置在不同型号、不同时期的模型版本不冲突。

B.1.7 数据对象类型（DOType）定义
数据对象类型定义应遵循GB/T 32890-2016第6.1.6章节中规定的原则。

B.1.8 数据属性类型定义
数据属性类型定义应遵循GB/T 32890-2016第6.1.7章节中规定的原则。

B.2 LN实例建模
B.2.1 LN实例化建模原则
不同线路应按照面向对象的概念根据线路划分成多个相同类型的逻辑节点。

标准已定义的报警使用模型中的信号，其他的统一在GGIO中扩充；告警信号宜用GGIO 的Alm上送，普通遥信信号宜用GGIO的Ind上送。

B.2.2 行波参数建模
行波参数应按面向LN对象分散放置，多个LN公用的启动参数宜放在LN0下。

定值单采用装置ICD文件中定义固定名称的定值数据集的方式。

装置参数数据集名称为dsParameter，装置参数不受SGCB控制；装置定值数据集名称为dsSetting。

客户端根据这两个数据集获得装置定值单进行显示和整定。

参数数据集dsParameter和定值数据集dsSetting由制造厂商根据定值单顺序自行在ICD文件中给出。

装置当前定值区号按标准从1开始，编辑定值区号按标准从0开始，0区表示当前不允许修改定值。

B.2.3 LN实例化建模要求
一个LN中的DO如果需要重复使用时，应按增加阿拉伯数字后缀的方式扩充。

GGIO和GAPC是通用输入输出逻辑节点，扩充DO应按Ind1，Ind2，Ind3…；Alm1，Alm2，Alm3；SPCSO1，SPCSO2，SPCSO3…的标准方式实现。

B.2.4 故障录波与故障报告模型
故障录波应使用逻辑节点RDRE进行建模，故障录波逻辑节点RDRE中的数据RcdMade，FltNum应配置到启动录波数据集中，通过报告服务通知客户端。

装置录波文件存储于\COMTRADE文件目录中，波形文件名称为：IED名_逻辑设备名_故障序号_故障时间，其中逻辑设备名不包含IED名，故障序号为十进制整数，故障时间格式为年月日_时分秒_毫秒（北京时间），如20070531_172305_456。

监控后台与保护信息子站等客户端应同时支持二进制和ASCII两种格式的COMTRADE文件。

装置故障简报功能通过上送录波头文件实现，装置完成录波后，通过报告上送故障序号FltNum和录波完成信号RcdMade，录波头文件放置于装置的\COMTRADE目录下，文件名按录波文件名要求实现，客户端通过文件读取服务获得录波头文件，解析出故障简报信息。

录波
头文件应采用XML文件格式。

行波测距装置故障简报（hdr头文件）宜包含：厂站名称、装置型号、故障时间、线路名称、测距类型（单端或双端）、故障距离、初始行波波头时间等内容。

COMTRADE文件应包含在根目录下的“COMTRADE”文件目录内，COMTRADE文件包含以hdr、cfg、dat为后缀的文件。

B.3 通信服务实现原则
在行波测距装置模型中，装置应至少支持应用关联、服务器模型、数据集、报告、控制和文件服务等服务模型，具体实现原则可参照GB/T 32890-2016标准第7章相关规定。