[發明專利]一種用于錄波數據雙端測距的同步對齊點向量計算方法

有效

• 申請號: 202010464156.0
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111679151B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 廖曉春;高學強;曾令森;王慧瓊;顏麗;劉雅蘭;鄧碧青;常靖松;徐志奇;李婷婷
• 申請（專利權）人: 武漢華電順承科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 李季

本發明提出一種用于錄波數據雙端測距的同步對齊點向量計算方法，解決因雙端錄波數據采樣率不一致時造成某一側采樣點與對側同時刻的采樣點不重合，導致同步對齊點向量信息缺失而無法完成雙端測距的問題。該方法計算向量不受錄波數據采樣率不一致的影響，不用反復調整同步對齊點，無需插值或重采樣修改原始錄波數據，只需一側采樣點確定，則無論對側同時刻采樣點落在該側錄波數據的任意采樣點上或采樣點間隙，都可以根據本發明記載的方法計算出同步對齊點的向量以完成雙端測距，而無需反復尋找新的同步對齊點。

技術領域

本發明涉及電力系統故障錄波雙端測距領域，尤其涉及一種用于錄波數據雙端測距的同步對齊點向量計算方法。

背景技術

輸電線路是構建我國電網的主要載體，具有節點分布廣泛和線路走廊密集的特點，運用線路兩側變電站提供的錄波數據開展雙端定位計算進行精準故障測距有助于及時查找故障點并快速修復，提高電力工作人員工作效率，保障供電可靠性和社會民生安全。

基于錄波數據的雙端測距原理為：如圖1所示，當k點發生任意種類短路故障時，記錄M側保護測量到的故障相電壓故障相電流故障相電流的零序分量以及N側保護測量到的故障相電壓故障相電流故障相電流的零序分量基于錄波數據找到兩側準確的同步對齊點，將同步對齊點的各類向量代入雙端測距公式中進行解方程，進而可以得出故障點的位置。其中，雙端測距公式中使用到的向量均是從正弦波中提取，但是正弦波又不一定能提供準確的向量，譬如輸電線路兩側的采樣率不一樣，不能保證每個采樣點都有現成對應的向量，也就缺少了雙端測距關鍵所需的向量信息，這時候就要處理，現有技術只能不停的調整同步對齊點，每計算一次調整一次，這種方法效率低，而且風險大；如果不想每次計算調整，就要使用插值、數字信號處理(擬合)、重采樣方法來保證采樣率一致，但是這種方法改變了原始錄波數據，導致結果可信度降低。如果用中值法計算同步對齊點向量，也只是做近似計算，準確度依然偏低。因此，為解決上述問題，本發明提供一種用于錄波數據雙端測距的同步對齊點向量計算方法，在不改變原始錄波數據的基礎上可快速計算出同步對齊點的向量。

發明內容

鑒于此，本發明提出一種用于錄波數據雙端測距的同步對齊點向量計算方法，在不改變原始錄波數據的基礎上可快速計算出同步對齊點的向量。該方法不受錄波數據的采樣率差異影響，不用反復調整同步對齊點，避免插值、數字信號處理(擬合)、重采樣改變原始錄波數據的問題。

本發明的技術方案包括以下步驟：

S1、采用兩側錄波數據同步對齊方法找到M側和N側錄波數據的首次同步對齊點；

S2、設M側和N側錄波數據每個周期的采樣點個數分別為m和n，且首次同步對齊后M側采樣點為參考采樣點，N側與該參考采樣點同時刻的采樣點為同時刻采樣點；

S3、當N側存在同時刻采樣點時，直接確定同步對齊點，并提取該M側參考采樣點和N側同時刻采樣點的向量進行雙端測距；當N側沒有同時刻采樣點時，進行步驟S4-S7；

S4、根據N側采樣率計算每周波上的相鄰采樣點固定相角差值Δθ，每周波分成n個固定間隔的采樣區間，記錄每個采樣區間對應的時間范圍；

S5、將M側參考采樣點的向量記為(T1,θ1)，采樣時間記為t₁，將t₁與N側的采樣區間對應的時間范圍進行比對，獲取N側同時刻采樣點的采樣區間(t_i,t_i+1)以及區間端點t_i、t_i+1對應N側同時刻采樣點的向量，并分別記為(T2,θ2)、(T3,θ3)，采樣區間(t_i,t_i+1)的區間間距設為ΔX；

S6、計算時間軸t上N側同步對齊點距離區間端點t_i的水平距離L，以及L與區間間距ΔX的比值

S7、N側同步對齊點的向量設為(T4,θ4)，該同步對齊點的幅值計算公式為：相角計算公式為：