[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201810027051.1
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108196166B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢冠軍;陳繼東;張猛;趙純;胡楓;余剛?cè)A;張國清
• 申請（專利權(quán)）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

本發(fā)明提供了一種基于波形起始點到達時差的雙端行波故障測距方法，通過對行波波形數(shù)據(jù)進行零相移數(shù)字濾波、選取波形起始點尚未到達時的參考點及波形最大值點建立直線方程，計算得到兩點間波形各點到達該直線距離最大的點作為行波波形起始點，根據(jù)雙端行波故障測距原理計算故障點位置。與傳統(tǒng)雙端行波故障測距采用捕捉波頭獲取行波到達時刻或利用小波分析獲取信號奇異點的方法得到行波到達時刻等方法相比，本發(fā)明提出的行波到達時差計算方法不受行波傳輸色散效應(yīng)的影響，不因波阻抗造成的行波衰減、失真問題而降低定位精度；同時，能夠解決行波傳感器因頻率響應(yīng)帶寬較窄使行波波頭發(fā)生畸變導(dǎo)致的故障點定位精度不高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸電線路故障定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于故障波形起始點到達時差的雙端行波測距方法。

背景技術(shù)

高壓輸電網(wǎng)中故障發(fā)生率最高的地方，故障點的快速、準(zhǔn)確定位，可以極大地縮短故障線路修復(fù)時間，減少因停電造成的損失，具有重大的社會和經(jīng)濟效益。輸電線路短路故障發(fā)生后產(chǎn)生暫態(tài)行波信號，通過對故障發(fā)生后線路出現(xiàn)的行波電壓、行波電流采樣值進行綜合分析，確定故障行波波頭到達線路上測量點的準(zhǔn)確時刻，可用來實現(xiàn)故障定位。對于輸電線路行波電流傳輸?shù)牟ㄟ^程，行波電流的能量在沒有損耗的理想條件下不會耗散，行波波形也不會畸變；但在實際條件下，由于不同行波模分量、不同行波頻率分量傳輸特性的不一致引起行波傳輸?shù)幕儸F(xiàn)象，稱為行波傳輸?shù)纳?。行波傳輸色散特性降低了行波波頭突變量的大小，影響對行波波頭的有效辨識，從而影響定位精度。

目前市面上存在多種對故障點進行定位的變種、改進方法，如將行波的最大幅值點標(biāo)定為行波到達時刻，然而由于色散效應(yīng)，行波的最大幅值點會隨著傳輸距離的增加而延后，不適合用于高精度、遠距離的定位；又如利用小波分析獲取信號奇異點的方法得到行波到達時刻，這種方法本質(zhì)上是提取行波中特定頻率成分的最大值，由于其頻率分辨率有限，頻帶寬度較大時，仍然會受到色散和衰減的影響。另外，行波信號高頻采集時會受電磁干擾而產(chǎn)生噪聲，若噪聲與所選取的頻帶有重疊，則很容易造成較大定位誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，針對傳統(tǒng)雙端行波故障測距采用捕捉波頭獲取行波到達時刻或利用小波分析獲取信號奇異點的方法得到行波到達時刻等方法受色散、電磁干擾、行波傳感器頻率響應(yīng)帶寬影響較大而導(dǎo)致定位精度不高的現(xiàn)狀，提出一種基于故障波形起始點到達時差的雙端行波測距方法，有效降低色散等外界因素的影響，進一步提高定位精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

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(shù)據(jù)并進行零相移數(shù)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(yīng)的波形點分別為(t_p,i_M(t_p))、(t_q,i_N(t_q))；

步驟3：設(shè)置時間坐標(biāo)軸偏移量參數(shù)△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；