[發明專利]一種基于短時窗內暫態行波的故障測距方法及系統

有效

• 申請號: 201611020107.8
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106597215B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 陳勇;劉升鵬;李聰;袁明;宋優樂;李俊鵬;周鑫
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種基于短時窗內暫態行波的故障測距方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取故障前輸電線路兩端的行波數據，進行信號工頻擬合處理，濾除噪聲，得到精確擬合函數值；其中，所述行波數據包括：采樣信號、采樣數據、采樣時間和采樣頻率；

S2、根據所述輸電線路兩端的行波數據計算故障點處的電壓模量或電流模量；再根據所述精確擬合函數值進行凱倫貝爾變換處理，將所述電壓模量或所述電流模量轉換成電壓或電流的零模或線模分量；計算半周波的電壓或電流，得到電壓計算值或電流計算值；比較所述電壓計算值與所述電壓的零模或線模分量的一致性，或，比較所述電流計算值與所述電流的零模或線模分量的一致性，進行數據對齊處理，得到精確同步數據值；

S3、根據所述精確同步數據值進行同步小波變換處理，提取模極大值的時間差進行故障測距，得到精準故障測距值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括以下步驟：

S101、建立擬合正弦函數模型；

S102、獲取故障前輸電線路兩端采樣點的采樣信號、采樣數據、采樣時間和采樣頻率，將所述采樣信號對應的所述采樣數據根據所述擬合正弦函數模型進行擬合計算，濾除噪聲，得到正弦函數擬合值；

S103、根據所述采樣數據和所述正弦函數擬合值，計算所述采樣數據和所述正弦函數擬合值之間誤差的平方和，得到誤差平方和公式；

S104、根據所述誤差平方和公式、所述采樣時間和所述采樣頻率，利用兩個周波的所述采樣數據進行計算，得到所述精確擬合函數值；

其中，所述擬合正弦函數模型為：

y(t)＝Asin(100πt+θ)；

式中，y(t)為擬合函數的瞬時值，A為擬合函數的幅值，t為采樣時間，θ為擬合函數的初始相位。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括以下步驟：

S201、建立分布參數模型，根據所述輸電線路兩端的行波數據計算故障點處的電壓模量或電流模量；

S202、根據所述精確擬合函數值，進行凱倫貝爾變換處理，將所述電壓模量轉換成電壓的零模或線模分量，或，將所述電流模量轉換成電流的零模或線模分量；

S203、獲取故障前計算采樣點的起始時刻，從輸電線路兩端計算半周波處的電壓或電流，得到電壓計算值和電流計算值；比較所述半周波的所述電壓計算值與所述電壓的零模或線模分量、所述電流計算值與所述電流的零模或線模分量的一致性，并得到電壓計算方程和電流計算方程；

S204、根據所述電壓計算方程和所述電流計算方程，利用插值法計算所述輸電線路兩端的采樣時間差，將所述采樣時間差的數據進行數據對齊處理，得到所述精確同步數據值。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述電壓計算方程為：

所述電流計算方程為：

式中，u為電壓，i為電流，T_s為采樣周期，N為每周波采樣點數，n為正整數，t_d為兩端的采樣時間差，t₀為故障前的計算采樣點的起始時刻，L為濾波器的長度，uf_s為從s端計算的故障點處電壓線模分量，uf_r為從r端計算的故障點處電壓線模分量，if_s為從s端計算的故障點處電流線模分量，if_r從r端計算的故障點處電流線模分量。