[發明專利]一種高壓電力線路行波測距用故障點自動定位方法

有效

• 申請號: 201210186996.0
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102680860A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 汪志成;周書民;鮑廷義;張達響;董曉峰;吳仲郞;何浩華;仇亞軍
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: G01R31/11
• 分類號: G01R31/11
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明屬于信號檢測技術領域，涉及一種高壓電力線路行波測距用故障點自動定位方法。?

背景技術

行波法用于高壓電力線纜故障測距時，由于其測距精度和穩定性不受過渡電阻及牽引負荷特點等造成的影響。并且由于行波的波速度較為穩定，使得行波測距法的測距精度可以得到保證，有可能消除線路測距中的多種偶然誤差，真正得到故障定位穩定而精確的結果。因此，行波測距法在故障測距領域得到了越來越廣泛的應用。行波測距法利用故障反射行波與初始行波的時刻差乘以波速確定故障點距離，因此對于行波波頭到達時刻的準確判定也是進行行波故障測距定位的基礎。

發明內容

針對以上情況，本發明的目的是提出一種采用新型行波波頭自動定位，有效提高行波波頭到達時刻定位精度，減小測距誤差的高壓電力線路行波測距用故障點自動定位方法。

本發明的技術方案：它包括故障反射行波波頭與初始行波波頭到達時刻差的確定方法、故障反射行波波頭位置的確定、建立行波波速的標準數據庫和故障點距離的計算，提取初始行波起始點特征值，利用波形相似性判定條件求取各故障反射行波起始點。

進一步：故障反射行波波頭與初始行波波頭到達時刻差的確定方法按照以下步驟進行：

第一步是對于故障行波波形測試數據進行頻譜分析，根據頻譜分析的結果，逐一提取能量值較大的頻率段進行濾波，根據濾波結果選擇需要提取的行波信號頻率值；

第二步是根據頻譜分析和濾波算法確定好的參數設定小波變換的重構參數，進行小波變換；

第三步是提取其模極大值，構建模極大值點的波形；

第四步是對于構建的模極大值點波形進行求導和絕對值運算，有效濾除掉行波信號中的干擾成分；

第五步是確定初始行波信號起始點；

第六步是提取初始行波起始點特征值，利用波形相似性判定條件求取各故障反射行波波頭位置。

第七步是根據初始行波信號起始點位置與故障反射行波波頭位置計算得到故障反射行波波頭與初始行波波頭到達時刻差。

進一步：故障反射行波波頭位置的確定：利用了故障行波波頭與初始行波波頭形狀的相似性來確定波頭到達時刻，首先提取初始行波起始點的特征值作為判定條件，根據實際情況可選擇多個特征值，然后提取初始行波信號以后每個數據點的特征值，當某一個數據點特征值與初始行波起始點特征值相符合時，判定為故障行波波頭。

進一步：建立行波波速的標準數據庫是：在不同溫度、濕度和天氣狀況下，測試線路正常供電時的行波信號，根據所述的故障反射行波波頭與初始行波波頭到達時刻差的確定方法，確定線路末端反射行波波頭與初始行波信號波頭到達時刻差，然后利用已知線路距離除以線路末端反射行波波頭與初始行波信號波頭到達時刻差，得到不同溫度、濕度和天氣狀況下的行波波速，構建行波波速的標準數據庫。

進一步：故障點距離的計算：在進行實際測量時，首先根據所述的故障反射行波波頭與初始行波波頭到達時刻差的確定方法，計算得到故障反射行波波頭與初始行波波頭到達時刻差，然后根據測量時的溫度、濕度和天氣狀況條件自動匹配標準數據庫中對應條件下的行波波速值，以消除溫度、濕度和天氣狀況引起的行波波速改變對于測距定位精度的影響，最后將故障反射行波波頭與初始行波波頭到達時刻差乘以行波波速，即得到故障點的距離。

進一步：所述的行波波速的標準數據庫的建立方法是：在多種溫度、濕度和天氣狀況下，采用行波傳感器拾取線路正常合閘時經過行波傳感器的初始信號和線路末端反射回來的行波信號，經A/D轉換后傳輸給PC機或嵌入式系統，在PC機或嵌入式系統上依次采用頻譜分析、小波分析、模極大值點法、求導和絕對值運算、相似性算法對行波信號進行處理，獲取線路末端反射行波波頭與初始行波波頭到達時刻差△t，根據已知線路長度S，可以得到不同溫度、濕度和天氣狀況下的行波波速V，記錄下溫度、濕度和天氣狀況值作為選擇行波波速V時的判定條件，從而構建針對具體線路的行波波速標準數據庫。

進一步：所述的特征值是指以下四種特征值定義中的一種或多種：

（1）自此數據點開始往后數第二個點的行波信號幅值與往后數第一個點的行波信號幅值之差除以自此數據點開始起往后數第一個點的行波信號幅值與此數據點的行波信號幅值之差所得的結果；

（2）此數據點的行波信號幅值與自此數據點開始往前數第一個點的行波信號幅值之差除以自此數據點開始往后數第一個點的行波信號幅值與此數據點的行波信號幅值之差所得的結果；