[發明專利]基于故障波形起始點到達時差的雙端行波測距方法

有效

• 申請號: 201810027051.1
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108196166B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 錢冠軍;陳繼東;張猛;趙純;胡楓;余剛華;張國清
• 申請（專利權）人: 武漢三相電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于波形起始點到達時差的雙端行波故障測距方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取輸電線路M端和N端的行波波形數據并進行零相移數字濾波處理，得到i_M(t)、i_N(t)；

步驟2：計算得到i_M(t)、i_N(t)絕對值的最大值對應的波形點分別為(t_p,i_M(t_p))、(t_q,i_N(t_q))；

步驟3：設置時間坐標軸偏移量參數△t，計算得到i_M(t)、i_N(t)的波形起始點尚未到達時的參考點分別為(t_p-△t,i_M(t_p-△t))、(t_q-△t,i_N(t_q-△t))；

步驟4：連接(t_p-△t,i_M(t_p-△t))、(t_p,i_M(t_p))兩點建立直線方程：y＝kt+b；

其中，b＝i_M(t_p)-kt_p；

則在時間坐標軸區間[t_p-△t,t_p]內，任意一點(t_j,i_M(t_j))到直線y＝kt+b的距離為：計算得到d_j最大值對應的波形點為(t_e,i_M(t_e))，則記i_M(t)的波形起始點對應的時刻為t_e；同理，計算得到i_N(t)的波形起始點對應的時刻為t_f；

步驟5：根據故障點行波波形起始點到達M端和N端的時差計算故障點到M端的距離為：

故障點到N端的距離為：

其中，L為M端和N端的距離，v為行波波速。

2.根據權利要求1所述的基于波形起始點到達時差的雙端行波故障測距方法，其特征在于，行波波形數據為輸電線路發生故障時三相行波電流數據，三相行波電流數據的時間數據通過GPS時鐘獲取。

3.根據權利要求1或2所述的基于波形起始點到達時差的雙端行波故障測距方法，其特征在于，步驟1中零相移數字濾波方法包括以下步驟：

步驟1：將獲取的行波波形數據構成的序列s(n)在時域上翻轉得：

u(n)＝s(K-1-n)

其中，s(n)＝{s(0),s(1),…,s(K-1)},n＝0,1,2,…,K-1為離散信號，K為s(n)的點個數，u(n)為s(n)在時域翻轉后的序列；

步驟2：將序列u(n)進行低通濾波處理，使用單位脈沖響應序列與序列u(n)做卷積得：

v(a)＝u(n)*h(m)

其中，v(a)為u(n)經低通濾波后的序列，h(m)為單位脈沖響應序列，a＝0,1,2,…,K+f-2，m＝0,1,2,…,f-1，f為單位脈沖響應序列h(m)的點個數；

步驟3：將步驟2得到的序列v(a)在時域上翻轉得：

w(a)＝v(K+f-1-a)

步驟4：將步驟3得到的序列w(a)進行低通濾波處理，使用單位脈沖響應序列與序列w(a)做卷積得：

r(b)＝w(a)*h(m)

其中，r(b)為w(a)經低通濾波后的序列，b＝0,1,2,…,K+2f-3；

步驟5：步驟4得到的序列r(b)的點個數為K+2f-2,將序列r(b)首尾兩端各去除f-1個點得：

i(c)＝{r(f),r(f+1),…,r(K+f-1)}

其中，i(c)為行波波形數據經零相移數字濾波后的序列，c＝f,f+1,f+2,…,K+f-1。