一種考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法，通過在高壓輸電線路上裝設(shè)若干組測距裝置，利用故障電流檢測裝置采集各檢測點(diǎn)的故障電壓電流信號，運(yùn)用小波變換求取模極大值的方法獲取檢測點(diǎn)的突變量信號，采用電流偏離度與故障行波到達(dá)時(shí)刻相結(jié)合方法判斷故障區(qū)間，在上述獲得的故障區(qū)間及獲取的突變量基礎(chǔ)上，依靠故障發(fā)生后故障點(diǎn)兩側(cè)行波波頭所到達(dá)的位置擬合行波波頭傳播特性曲線實(shí)現(xiàn)對故障測距的準(zhǔn)確定位。本發(fā)明能夠解決常規(guī)行波測距方法不能夠完全對輸電線路所有故障準(zhǔn)確定位的問題，有效解決針對輸電線路同時(shí)發(fā)生多處故障的精確定位問題，保障電力線路故障準(zhǔn)確高效修復(fù)以及保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】
一種考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的領(lǐng)域，具體涉及一種運(yùn)用獲取有效區(qū)間內(nèi)的 故障行波到達(dá)故障點(diǎn)時(shí)刻并結(jié)合檢測點(diǎn)故障行波的時(shí)序特征來構(gòu)造行波故障特性曲線獲 取多點(diǎn)故障位置距離的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，對于輸電線路的在故障定位主要有故障分析法和行波法兩大類。其中行波 法因具有相對簡單的模型，抗干擾性強(qiáng)，有較低的測距誤差等特點(diǎn)得到廣泛運(yùn)用。行波法主 要分為單端測距法以及雙端測距法。
[0003] 單端測距方法只需要獲取線路一側(cè)的電壓或電流的行波信號，設(shè)備簡單，但要區(qū) 分行波來自故障點(diǎn)反射還是對端母線反射。然而對于行波而言，極性和幅值是其最主要的 識(shí)別特征，并且線路結(jié)構(gòu)和故障情況不同，很多情況下采用單端測距普適性不強(qiáng)。雙端測距 法利用故障行波到達(dá)兩側(cè)的時(shí)間差來確定故障距離，記錄輸電線路兩端的故障行波到達(dá)時(shí) 亥IJ，模型相對簡單，可靠性和測距精度均很高，但需要實(shí)現(xiàn)輸電線路兩端信息的同步傳輸， 成本較高。
[0004] 當(dāng)輸電線路某一處發(fā)生故障時(shí)，盡管在靠近線路端點(diǎn)、或過渡電阻較大的情況下， 常規(guī)行波測距方法的測量精度會(huì)受到一定的影響，但是誤差范圍都不是很大，基本能夠滿 足故障測距的要求，但當(dāng)線路發(fā)生兩處故障時(shí)，由于線路上疊加了兩個(gè)行波波頭從線路不 同地點(diǎn)朝兩端傳輸，同時(shí)在兩個(gè)故障點(diǎn)都將發(fā)生行波的折反射，常規(guī)的行波測距在特定的 故障下無法正確獲取靠近線路首段故障的距離，不能對故障進(jìn)行正確定位。因此，迫切需要 提出一種考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于解決目前輸電線路發(fā)生多處故障時(shí)，常規(guī)的行波測距在特定的 故障下無法正確獲取距離故障點(diǎn)的初始行波和反射行波到達(dá)線路首端的時(shí)間，從而不能對 故障進(jìn)行正確定位問題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，發(fā)明人采用了如下的技術(shù)方案：
[0007] -種考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法，包括以下步驟：
[0008] 采用分布在輸電線路上的若干故障檢測裝置得到故障電壓、電流信號，對其進(jìn)行 相模解耦變換，接著運(yùn)用小波變換獲取模極大值的方法得到各個(gè)檢測點(diǎn)的故障電壓、電流 突變量信息，利用獲得的故障電壓、電流信號以及對輸電線路各個(gè)檢測點(diǎn)電流之間的偏離 度得到故障點(diǎn)所處的區(qū)間，利用獲取的電壓、電流突變量和故障所處的有效區(qū)間，得到故障 行波波頭傳輸特性曲線，從而得到故障位置。
[0009] 具體步驟為：
[0010] 第一步，基于分布式的行波故障測距系統(tǒng)讀取高壓輸電線路上的各檢測裝置是否 發(fā)出故障信號，判斷線路是否發(fā)生故障。若發(fā)生故障則得到故障暫態(tài)電壓、電流信號，若未 發(fā)生故障則系統(tǒng)繼續(xù)等待故障信號。
[0011] 第二步，得到檢測點(diǎn)信號突變量信息。
[0012] 步驟2-1)對于高壓輸電線路，直接測量得到的各相電流、電壓之間存在耦合關(guān)系， 因此，首先采用克拉克變換對輸電線路電壓電流量進(jìn)行相模變換，使其解耦，得到獨(dú)立的電 壓、電流量，即將保護(hù)安裝處的電流、電壓值乘以克拉克變換矩陣得到解耦電壓、電流分量。
[0014]步驟2-2)對于高壓輸電線路故障時(shí)產(chǎn)生的行波信號，其頻率會(huì)隨著傳遞時(shí)間的變 化而發(fā)生變化，因此，采用離散的小波變換對故障行波進(jìn)行分析。表示如下：
[0016] 式中，b為小波變換平移因子，a為其尺度因子，供為小波變換基小波，t，a，b取離散 值，f (t)為解耦之后故障電流信號。
[0017] 采用小波變換模極大值方法分析故障信號突變點(diǎn)，將時(shí)間to代入式(2)得到小波 變換后的值，并對te(t『S，t〇+S)所有變換后的值進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)滿足式：|w sf(t)|彡|Wsf(t〇) (3)
[0018] 得到時(shí)間to為故障信號突變點(diǎn)的時(shí)間，Wsf (to)為模極大值。
[0019]第三步，得到故障點(diǎn)所處的區(qū)間。
[0020]步驟3-1)首先，檢測點(diǎn)Ah和4"故障行波波首到達(dá)時(shí)間，若滿足如下條件：
[0022] 初步判斷得到故障所在的區(qū)間為之間。其中，分別為故障行波波首 到達(dá)An-^An的時(shí)間，1^、1^分別為輸電線路故障測距檢測點(diǎn)Aw和AIM端的距離，v為行波 波速。若不滿足式(4)則可判斷有一故障在檢測點(diǎn)n-1和η之間。
[0023] 步驟3-2)利用歐式空間計(jì)算位于故障同一側(cè)兩個(gè)檢測點(diǎn)iAk和IAg的電流偏離度dkg 和位于故障點(diǎn)不同側(cè)的兩個(gè)檢測點(diǎn)1?和I Aq的電流偏離度dM (Kk，g<n)。其中l(wèi)Ak，k=l，2, 3···η為各檢測點(diǎn)的工頻故障電流。設(shè)每組檢測裝置采集的數(shù)據(jù)長度為L，偏離度計(jì)算公式如 下：
[0025]將得到的dkg、dPq進(jìn)行處理比較，由（5)得到若滿足如下關(guān)系
[0026] dPq>Kidkg，（Kk，g或i<k，g<n)且（p>i>q或p<i<q) (6)
[0027] 其中L為偏離系數(shù)，且KOI，得到區(qū)段故障區(qū)間位于檢測點(diǎn)i和i+1之間。
[0028]第四步，得到故障行波波頭傳輸特性曲線。
[0029]步驟4-1)獲取故障行波時(shí)序。根據(jù)附圖1，利用輸電線路檢測裝置得到各個(gè)檢測點(diǎn) 檢測到的故障行波到達(dá)時(shí)間，公式表示如下：
[0032] tzl，tz2，…，tzn為從故障點(diǎn)F1發(fā)出的正向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)檢測點(diǎn)的時(shí)間 與故障發(fā)生時(shí)刻的差值，tfl，tf2，…，tfn為反向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)的時(shí)間與故障發(fā)生 時(shí)刻的差值。. . .，νζη為從故障點(diǎn)F2發(fā)出的正向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)檢測點(diǎn) 的時(shí)間與故障發(fā)生時(shí)刻的差值，...為反向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)的時(shí)間 與故障發(fā)生時(shí)刻的差值。
[0033] 又因?yàn)長x2-Lxi^：0且j，可進(jìn)一步得到檢測點(diǎn)Αι，A2，…，Ai和Aj+i，Aj+2，…，A n測得 的初始故障行波時(shí)序：
[0036] 其中，tzk為各檢測點(diǎn)檢測到的第一個(gè)行波到達(dá)時(shí)間。接著確定兩故障點(diǎn)之間 A1+1，…，、行波到達(dá)時(shí)間，分以下三種情況：當(dāng)線路發(fā)生兩處故障區(qū)間相同，該測量點(diǎn)行波 到達(dá)時(shí)間滿足式(9);當(dāng)線路發(fā)生兩處故障區(qū)間相鄰，若L 1+1-LX1>LX2-L1+1即tWfG+υ時(shí)， 1/ z(i+i)>tf(i+i)。若Li+i_Lxi>Lx2-Li+i即tzi〉!/ f(j+i)時(shí)，1/ z(i+i)>tf(i+i)，根據(jù)測量點(diǎn)Ai，Aj+i檢測 到的第一個(gè)行波時(shí)間判斷測量點(diǎn)A 1+1的行波時(shí)序;當(dāng)線路發(fā)生兩處故障區(qū)間不相鄰，對于測 量點(diǎn)Ak(k= i+1，i+2，…，j)，若Lk-Lxi>Lx2-Lk，1/ zk〈i/ fk。若Lk-Lxi>Lx2-Lk，1/ zk>i/ fk。因此，最 終得到整條輸電線路每個(gè)故障點(diǎn)行波波頭到達(dá)時(shí)間。
[0037] 步驟4-2)根據(jù)得到的故障所在的區(qū)間及結(jié)合步驟4-1)故障行波的時(shí)序擬合各時(shí) 亥IJ行波波頭達(dá)到位置距離線路首端Μ和線路尾端N的距離曲線，即得到曲線XM=nu(t)，XM = m2 (t)，XN = m (ti)，XN = n2 (t)。接著統(tǒng)一兩曲線的縱坐標(biāo)，即都以距線路首段Μ的距離為縱坐 標(biāo)，根據(jù)輸電線路滿足Xm+Xn = L，分別將XN=m (t)，XN = n2 (t)轉(zhuǎn)化為曲線L-Xn = f! (t)，L-XN =f2(t);得到的故障行波波頭傳輸特性曲線如附圖。
[0038] 第五步，得到故障位置。
[0039]聯(lián)立XMiimUhL-XNzfKt)，兩條曲線的交點(diǎn)所在的位置縱坐標(biāo)就是故障點(diǎn)距輸 電線路首端Μ的距離，所在位置的橫坐標(biāo)是故障時(shí)刻。XM = m2(t)，L-XN = f2(t)同理，從而完 成了多點(diǎn)故障定位。
【附圖說明】
[0040]圖1是本發(fā)明分布式故障測距檢驗(yàn)系統(tǒng)示意圖。
[0041 ]圖2是本發(fā)明故障測距系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0042]圖3是本發(fā)明分布式的改進(jìn)故障測距算法流程圖。
[0043]圖4是本發(fā)明故障行波波頭傳輸特性曲線擬合流程圖。
[0044] 圖5是本發(fā)明系統(tǒng)發(fā)生兩處故障的仿真模型圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 結(jié)合圖1、圖2、圖3以及圖4所示，本發(fā)明公開了一種考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路 行波測距方法，通過在高壓輸電線路上裝設(shè)若干組測距裝置，利用故障電流檢測裝置采集 各檢測點(diǎn)的故障電壓電流信號，運(yùn)用小波變換求取模極大值的方法獲取檢測點(diǎn)的突變量信 號，采用電流偏離度與故障行波到達(dá)時(shí)刻相結(jié)合方法判斷故障區(qū)間，在上述獲得的故障區(qū) 間及獲取的突變量基礎(chǔ)上，依靠故障發(fā)生后某一時(shí)刻故障點(diǎn)兩側(cè)行波波頭所到達(dá)的位置擬 合行波波頭傳播特性曲線實(shí)現(xiàn)對故障測距的準(zhǔn)確定位。
[0046]故障測距系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如附圖2,得到正確的故障測距結(jié)果方法如下：
[0047]第一步，通過裝設(shè)在輸電線路上的若干三相故障檢測裝置，為了提高故障暫態(tài)信 號的準(zhǔn)確性采用羅氏線圈進(jìn)行采集，得到故障暫態(tài)電壓、電流信號Ua，Ub，Uc，ia，ib，ic。
[0048]第二步，得到檢測點(diǎn)信號突變量信息：
[0049] 步驟2-1)高壓輸電線路，直接測量得到的各相電流ia，ib,ic、電壓U a，Ub，Uc之間存 在耦合關(guān)系，因此，首先采用克拉克變換對輸電線路電壓電流量進(jìn)行相模變換，使其解耦， 得到獨(dú)立的電壓Uo，山，U2、電流量i〇，i!，i 2，即將保護(hù)安裝處的電流、電壓值乘以克拉克變換 矩陣得到解耦電壓、電流分量。
[0051]步驟2-2)高壓輸電線路故障時(shí)產(chǎn)生的電流信號i2,其頻率會(huì)隨著傳遞時(shí)間 的變化而發(fā)生變化，因此，采用離散的小波變換對故障行波進(jìn)行分析。表示如下：
[0053] 式中，b為小波變換平移因子，a為其尺度因子，供為小波變換基小波，t，a，b取離散 值，f(t)為解耦之后故障電流信號
[0054] 采用小波變換模極大值方法分析故障信號突變點(diǎn)，將時(shí)間to代入式(2)得到小波 變換后的值，并對te(t『S，t〇+S)所有變換后的值進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)滿足式：|w sf(t)|彡|Wsf(t〇) (3)
[0055] 得到時(shí)間to為故障信號突變點(diǎn)的時(shí)間，Wsf (to)為模極大值。
[0056]第三步，得到故障點(diǎn)所處的區(qū)間：
[0057]步驟3-1)首先，檢測點(diǎn)和六"故障行波波首到達(dá)時(shí)間，若滿足如下條件：
[0059] 初步判斷得到故障所在的區(qū)間為之間。其中，分別為故障行波波首 到達(dá)An-^An的時(shí)間，1^、1^分別為輸電線路故障測距檢測點(diǎn)Aw和AIM端的距離，v為行波 波速。若不滿足式(4)則可判斷有一故障在檢測點(diǎn)n-1和η之間。
[0060] 步驟3-2)利用歐式空間計(jì)算位于故障同一側(cè)兩個(gè)檢測點(diǎn)iAk和IAg的電流偏離度dkg 和位于故障點(diǎn)不同側(cè)的兩個(gè)檢測點(diǎn)1?和I Aq的電流偏離度dM (Kk，g<n)。其中l(wèi)Ak，k=l，2, 3···η為各檢測點(diǎn)的工頻故障電流。設(shè)每組檢測裝置采集的數(shù)據(jù)長度為L，偏離度計(jì)算公式如 下：
[0062]將得到的dkg、dPq進(jìn)行處理比較，由（5)得到若滿足如下關(guān)系 dM>Kidkg, (Kk，g或i彡k，g彡η)且(p>i>q或p<i<q) (6)
[0063] 其中L為偏離系數(shù)，且KOI，得到區(qū)段故障區(qū)間位于檢測點(diǎn)i和i+1之間。
[0064] 第四步，得到故障行波波頭傳輸特性曲線：
[0065] 步驟4-1)獲取故障行波時(shí)序。根據(jù)附圖1，利用輸電線路檢測裝置得到各個(gè)檢測點(diǎn) 檢測到的故障行波到達(dá)時(shí)間，公式表示如下：
[0067] tzl，tz2，…，tzn為從故障點(diǎn)F1發(fā)出的正向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)檢測點(diǎn)的時(shí)間 與故障發(fā)生時(shí)刻的差值，tfl，tf2，…，tfn為反向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)的時(shí)間與故障發(fā)生 時(shí)刻的差值。匕，ξ 2，.. .，t為從故障點(diǎn)F2發(fā)出的正向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)檢測點(diǎn)的 時(shí)間與故障發(fā)生時(shí)刻的差值，^:，<c，_··，'為反向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)的時(shí)間與故 障發(fā)生時(shí)刻的差值。
[0068] 又因?yàn)長x2-Lxi^：0且j，可進(jìn)一步得到檢測點(diǎn)Αι，A2，…，Ai和Aj+i，Aj+2，…，A n測得 的初始故障行波時(shí)序：
[0071] 其中，tzk為各檢測點(diǎn)檢測到的第一個(gè)行波到達(dá)時(shí)間。接著確定兩故障點(diǎn)之間 A1+1，…，、行波到達(dá)時(shí)間，分以下三種情況：當(dāng)線路發(fā)生兩處故障區(qū)間相同，該測量點(diǎn)行波 到達(dá)時(shí)間滿足式(9);當(dāng)線路發(fā)生兩處故障區(qū)間相鄰，若L 1+1-LX1>LX2-L1+1即tWfG+υ時(shí)， 1/ z(i+i)>tf(i+i)。若Li+l_Lxi>Lx2-Li+i即 tzi〉!/ f(j+i)時(shí)，1/ z(i+i)>tf(i+i)，根據(jù)測量點(diǎn)Ai，Aj+i檢測 到的第一個(gè)行波時(shí)間判斷測量點(diǎn)Ai+1的行波時(shí)序；當(dāng)線路發(fā)生兩處故障區(qū)間不相鄰，對于 測量點(diǎn)Ak(k= i+1，i+2，…，j)，若Lk-Lxi>Lx2_Lk，1/ zk〈i/ fk。若Lk_Lxi>LX2-Lk，1/ zk>i/ fk。因此， 最終得到整條輸電線路每個(gè)故障點(diǎn)行波波頭到達(dá)時(shí)間。
[0072] 步驟4-2)根據(jù)得到的故障所在的區(qū)間及結(jié)合步驟4-1)故障行波的時(shí)序擬合各時(shí) 亥IJ行波波頭達(dá)到位置距離線路首端Μ和線路尾端N的距離曲線，即得到曲線X M=nu(t)，XM = m2(t)，XN=m(t)，XN=n2(t)。接著統(tǒng)一兩曲線的縱坐標(biāo)，即都以距線路首段Μ的距離為縱坐 標(biāo)，根據(jù)輸電線路滿足Xm+Xn = L，分別將XN = m(t)，XN = n2(t)轉(zhuǎn)化為曲線L-Xn = f i(t)，L-Xn = f2(t);得到故障行波波頭傳輸特性曲線流程圖如附圖4。
[0073]第六步，得到故障位置：
[0074]聯(lián)立XMiimUhL-XNzfKt)，兩條曲線的交點(diǎn)所在的位置縱坐標(biāo)就是故障點(diǎn)距輸 電線路首端Μ的距離，所在位置的橫坐標(biāo)是故障時(shí)刻。XM = m2(t)，L-XN = f2(t)同理，從而完 成了多點(diǎn)故障定位。
[0075]通過仿真來分析本發(fā)明提出的基于分布式的改進(jìn)故障行波測距算法對于多點(diǎn)故 障的有效性。假設(shè)在輸電線路上距離Μ端40km和170km處發(fā)生A相接地故障，仿真系統(tǒng)圖見附 圖 5。接著分別設(shè)置故障點(diǎn)在 65km、240km;140km、260km;50km、80km;150km、170km;240km、 275km處。并采用傳統(tǒng)的故障行波測距方法和本文所提的基于分布式的改進(jìn)故障行波測距 方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，測距結(jié)果如表1和表2。
[0076] 表1不同故障類型及不同故障距離下的傳統(tǒng)故障行波測距結(jié)果
[0079] 表2不同故障類型及不同故障距離下的分布式行波測距結(jié)果
[0082]根據(jù)表1可知，由于傳統(tǒng)的故障測距只能在特定的范圍內(nèi)即（LX1<1/3LX2,且L X1彡 1/3LX-1/3LX2)可以正確區(qū)分故障點(diǎn)發(fā)出的故障行波波首到達(dá)時(shí)間，在特定范圍（L X1<1/ 3LX2，且LX1 < 1/3LX-1/3LX2)之外無論是單端測距還是雙端測距均不能準(zhǔn)確得到兩個(gè)故障點(diǎn) 的距離。
[0083]由表2可知，運(yùn)用基于分布式的改進(jìn)故障行波測距方法對故障位置、故障類型都有 一定的適應(yīng)性，并且檢測誤差基本小于0.3%，滿足工程需要。由上可知，本發(fā)明的方法能夠 有效地計(jì)算輸電線路多點(diǎn)故障距離位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法，其特征在于，包括W下步驟： 1) 利用分布在輸電線路上的若干故障檢測裝置，對電力線路各個(gè)檢測點(diǎn)的故障電壓、 電流信號進(jìn)行采集處理； 2) 獲取檢測點(diǎn)信號突變量信息，對保護(hù)安裝處的電壓、電流進(jìn)行相模解禪變換，然后運(yùn) 用小波變換獲取模極大值的方法得到各個(gè)檢測點(diǎn)的故障電壓、電流突變量信息； 3) 判別故障區(qū)間，利用輸電線路上故障電流行波的傳輸特征，即獲得的故障電壓、電流 突變量信號W及對輸電線路各個(gè)檢測點(diǎn)電流之間的偏離度得到故障點(diǎn)所處的區(qū)間； 4) 對故障行波波頭進(jìn)行曲線擬合，利用獲取的電壓、電流突變量和故障所處的有效區(qū) 間，得到故障行波波頭傳輸特性曲線； 5) 確定故障位置，根據(jù)行波波頭傳輸特性對故障進(jìn)行測距，確定故障位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法，其特征在于，在 所述步驟1)中，通過裝設(shè)在輸電線路上的若干Ξ相故障檢測裝置進(jìn)行各個(gè)檢測點(diǎn)的故障電 壓、電流信號的采集，Ξ相故障檢測裝置采用羅氏線圈進(jìn)行采集，得到故障暫態(tài)電壓、電流 信號。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法，其特征在于，在 所述步驟2)中，得到各個(gè)檢測點(diǎn)的故障電壓、電流突變量信息，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下： 步驟2-1)對于高壓輸電線路，直接測量得到的各相電流、電壓之間存在禪合關(guān)系，首先 采用克拉克變換對輸電線路電壓電流量進(jìn)行相模變換，使其解禪，得到獨(dú)立的電壓、電流 量，即將保護(hù)安裝處的電流、電壓值乘W克拉克變換逆矩陣得到解禪電壓、電流分量，所采 用的變換逆矩陣如下：步驟2-2)對于高壓輸電線路故障時(shí)產(chǎn)生的行波信號，其頻率會(huì)隨著傳遞時(shí)間的變化而 發(fā)生變化的特性，采用離散的小波變換對故障行波進(jìn)行分析，表示如下：式中，b為小波變換平移因子，a為其尺度因子，<55為小波變換基小波，t，a，b取離散值，f (t)為解禪之后故障電流信號； 采用小波變換模極大值方法分析故障信號突變點(diǎn)，將時(shí)間to代入式(2)得到小波變換后 的值，并對te(t〇-S，t〇+S)所有變換后的值進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)滿足式(3)時(shí)： Wsf(t)|^|Wsf(to) (3) 得到時(shí)間to為故障信號突變點(diǎn)的時(shí)間，Wsf (to)為模極大值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法，其特征在于:在 所述步驟3)中，判別故障區(qū)間具體步驟如下： 步驟3-1)設(shè)線路中設(shè)有Ai，A2，A3, 一,Α。個(gè)測量點(diǎn)，假設(shè)線路發(fā)生兩處故障時(shí)，故障點(diǎn)分 別為F1和F2,其中F1位于測量點(diǎn)Ai和Ai+i間，F(xiàn)2位于測量點(diǎn)Aj和Aj+i間，且j ; 首先檢測點(diǎn)An-l和An故障行波波首到達(dá)時(shí)間，若滿足如下條件：則初步判斷得到故障所在的區(qū)間為Al與An-込間，其中，tn-l、tn分別為故障行波波首到 達(dá)An-1和An的時(shí)間，Ln-l、Ln分別為輸電線路故障測距檢測點(diǎn)An-1和An距輸電線路首段Μ端的距 離，V為行波波速； 步驟3-2)利用歐式空間偏離度公式計(jì)算位于故障同一側(cè)兩個(gè)檢測點(diǎn)lAk和lAg的電流偏 離度dkg和位于故障點(diǎn)不同側(cè)的兩個(gè)檢測點(diǎn)Iap和lAq的電流偏離度(1。9，1《1^，邑《11，其中141<，4 =1，2，3 ···!!為各檢測點(diǎn)的工頻故障電流； 設(shè)每組檢測裝置采集的數(shù)據(jù)長度為L，偏離度計(jì)算公式如下：將得到的dkg、dpq進(jìn)行處理比較，由（5)得到:若滿足如下關(guān)系： dpq>Kldkg，（l《k,g或i《k,g《n)且(p>i>q或p<i<q)(6) 得到區(qū)段故障區(qū)間位于巧日i+1區(qū)間，其中Κι為偏離系數(shù)，且Κι〉1。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法，其特征在于:在 所述步驟4)中，擬合故障行波波頭傳輸特性曲線具體步驟如下： 步驟4-1)獲取故障行波時(shí)序，利用輸電線路檢測裝置得到各個(gè)檢測點(diǎn)檢測到的故障行 波到達(dá)時(shí)間，公式表示如下：tzl，tz2，-，，tzn為從故障點(diǎn)F1發(fā)出的正向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)檢測點(diǎn)的時(shí)間與故 障發(fā)生時(shí)刻的差值，tfl，tf2，···，tfn為反向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)的時(shí)間與故障發(fā)生時(shí)刻 的差值，玲* ?,'2，...，4為從故障點(diǎn)F2發(fā)出的正向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)檢測點(diǎn)的時(shí)間 與故障發(fā)生時(shí)刻的差值，《'/節(jié)…，為反向行波經(jīng)折反射后依次到達(dá)的時(shí)間與故障 發(fā)生時(shí)刻的差值； 由于Lx2-Lxi > 0且i《j，可進(jìn)一步得到檢測點(diǎn)Ai，A2，…，Ai和Aj+i，Aj+2，…，An測得的初始 故障行波時(shí)序：其中，tzk為各檢測點(diǎn)檢測到的第一個(gè)行波到達(dá)時(shí)間； 步驟4-2)根據(jù)前述得到的故障所在的區(qū)間W及步驟4-1)故障行波的時(shí)序擬合各時(shí)刻 行波波頭達(dá)到位置距離線路首端Μ和線路尾端N的距離曲線，即得到曲線XM=mi(t)，XM = m2 (t) ,XN=ni(t) ,Χν = Π 2(?)； 接著統(tǒng)一兩曲線的縱坐標(biāo)，即都W距線路首段Μ的距離為縱坐標(biāo)，根據(jù)輸電線路滿足Χμ+ Xn=L，分別將 XN = ni(t)，XN=n2(t)轉(zhuǎn)化為曲線kXN = fi(t)，kXN = f2(t)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的考慮多點(diǎn)故障的高壓輸電線路行波測距方法，其特征在于:在 所述步驟5)中，確定故障位置具體步驟如下： 聯(lián)立XM=mi(t)，kXN = fi(t)，兩條曲線的交點(diǎn)所在的位置縱坐標(biāo)就是故障點(diǎn)距輸電線 路首端Μ的距離，所在位置的橫坐標(biāo)是故障時(shí)刻； 聯(lián)立XM = m2(t) ,L-XN = f2(t)，同理可完成多點(diǎn)故障定位。
【文檔編號】G01R31/11GK106093702SQ201610394721
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月6日 公開號201610394721.4, CN 106093702 A, CN 106093702A, CN 201610394721, CN-A-106093702, CN106093702 A, CN106093702A, CN201610394721, CN201610394721.4
【發(fā)明人】卜京, 孫震宇, 馬迪, 劉馨月, 王俊, 吉曉筱, 楊陽, 張夢月, 殷明慧, 謝云云
【申請人】南京理工大學(xué)