[發明專利]一種GIS終端電纜故障在線測距方法

有效

• 申請號: 201210494886.0
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN102944818A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 張群峰;夏成軍;區偉潮;詹清華;朱文滔;周勇彪;李國偉;沈勇;張鳴;張俊
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司佛山供電局
• 主分類號: G01R31/11
• 分類號: G01R31/11
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

1.一種GIS終端電纜故障在線測距方法，其特征在于，包括以下步驟：

在GIS終端電纜兩端分別安裝電流傳變裝置，同步采集所述GIS終端電纜兩端三相護套的故障電流行波信號；

采用數字濾波方法濾除采集到的所述故障電流行波信號中的白噪聲、脈沖噪聲和高頻振蕩噪聲；

消除經濾波后的所述故障電流行波信號中的外模量干擾信號和內模量干擾信號；

采用多尺度小波變換法或者導數法獲取所述故障電流行波信號突變點所對應的采樣點序列；

通過辨別初始行波、濾除小干擾行波、識別故障點反射波和推測故障點反射波的方式識別所述故障電流行波信號；

根據上述識別結果進行測距。

2.根據權利要求1所述的GIS終端電纜故障在線測距方法，其特征在于，在所述同步采集所述GIS終端電纜兩端三相護套的故障電流行波信號的步驟中，采用基于羅氏線圈原理的穿芯式電流傳感器傳變三相電纜護套接地線的故障電流行波信號。

3.根據權利要求1所述的GIS終端電纜故障在線測距方法，其特征在于，所述采用數字濾波方法濾除采集到的所述故障電流行波信號中的白噪聲、脈沖噪聲和高頻振蕩噪聲的步驟，包括以下步驟：

采用圓形結構元素的交替混合濾波器濾除所述故障電流行波信號中的白噪聲；

采用三角形結構元素的交替混合濾波器濾除所述故障電流行波信號中的脈沖噪聲和高頻振蕩噪聲。

4.根據權利要求1所述的GIS終端電纜故障在線測距方法，其特征在于，所述采用多尺度小波變換法或者導數法獲取所述故障電流行波信號突變點所對應的采樣點序列的步驟，包括以下步驟：

利用高斯小波或者三次B樣條小波進行小波變換，并在尺度為2、4、8上進行多尺度分析，獲取各尺度的模極大值點；

以小波變換后最低尺度的分析結果判斷通過小波變換能否檢測到模極大值最大的初始行波；

根據所述判斷結果，如果通過小波分析能夠檢測到兩端故障行波信號的初始行波，則采納小波分析的結果，并從最高尺度往最低尺度檢測得到最低尺度上電纜兩端故障行波信號突變點所對應的采樣點序列；

根據所述判斷結果，如果通過小波分析不能檢測到兩端故障行波信號的初始行波，則采用求導數的方法將前后兩個采樣點的數值進行差分，記錄定時采樣時間段內局部最大差分值及其所對應的采樣點，并把這些采樣點所對應時刻確定為行波到達檢測端的時刻，以獲得電纜兩端故障行波信號突變點所對應的采樣點序列。

5.根據權利要求1所述的GIS終端電纜故障在線測距方法，其特征在于，所述識別所述故障電流行波信號的步驟，包括以下步驟：

以檢測到的突變點絕對值最大的采樣點為初始行波到達時刻對應的采樣點S₁和T₁，如果在突變點序列中有其他采樣點位于S₁和T₁之前，則判斷這些位于S₁和T₁之前的采樣點為干擾行波對應的采樣點并將其舍棄；

根據初始行波突變值絕對值選取閾值，濾除能量值在所述閾值以下的干擾行波，得到兩端故障信號突變點的新序列；

利用以電纜線芯及其護套為回路的內模量行波速度、電纜總長以及行波到達檢測端時刻之間的數學關系識別故障點反射波到達時刻S₂和T₂。

6.根據權利要求1所述的GIS終端電纜故障在線測距方法，其特征在于，所述識別所述故障電流行波信號的步驟，包括如下采用突變值特征識別故障點反射波的步驟：

排除由母線等效電容的充放電效應使行波到達該母線后其突變值符號在一段時間內發生翻轉而引起的干擾行波；

將突變點檢測過程中絕對值僅次于初始行波的突變點確定為故障點反射波到達兩端時所對應的采樣點。

7.根據權利要求1所述的GIS終端電纜故障在線測距方法，其特征在于，在所述根據上述識別結果進行測距的步驟中，采用D型雙端測距法或者A型單端測距法進行測距。

8.根據權利要求7所述的GIS終端電纜故障在線測距方法，其特征在于，所述根據上述識別結果進行測距的步驟，包括以下步驟：

如果行波采集裝置的GPS工作正常且電纜兩端的故障初始行波對應的采樣點均能準確識別，則采用D型雙端測距法來計算故障點到電纜兩端的距離；

如果行波采集裝置的GPS工作正常，但通過小波分析法和求導數法均不能檢測到某端電流信號中初始行波，則利用另一端電流信號進行分析并采用A型測距法進行故障定位；

如果行波采集裝置的GPS工作不正常，或者未能同時識別兩端信號中的初始行波或故障點反射波，則選取能夠識別初始行波一端的行波信號進行行波識別并采用A型單端測距法進行故障定位。