[發(fā)明專利]一種高精度時(shí)基與距離權(quán)重結(jié)合的輸電線路故障定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010953607.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN112345877B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘國(guó)兵;劉鑫;歐陽(yáng)靜;陳翔達(dá);楊呂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種基于高精度時(shí)基與距離權(quán)重結(jié)合的輸電線路故障定位方法，其特征是方法包括以下步驟：

S1：獲取輸電線路故障電路信號(hào)；

S2：對(duì)輸電線路進(jìn)行行波波頭識(shí)別；

S3：判定輸電線路故障區(qū)段；

S4：建立輸電線路故障距離矩陣；

S5：計(jì)算輸電線路的故障位置；

步驟S4包括以下步驟：

S41：根據(jù)各個(gè)電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)識(shí)別出的行波波頭，計(jì)算出行波波頭時(shí)間；

其中，故障發(fā)生點(diǎn)左端的電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)識(shí)別出的行波波頭時(shí)間為t_i，故障發(fā)生點(diǎn)右端的電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)識(shí)別出的行波波頭時(shí)間為t_j；

S42：利用行波定位原理，計(jì)算出故障發(fā)生點(diǎn)到左端第i個(gè)電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離為

式中，L_ij由故障發(fā)生點(diǎn)左端電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)i和故障發(fā)生點(diǎn)右端電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)j的參數(shù)計(jì)算得到，v為行波的傳播速度，x_ij表示故障發(fā)生點(diǎn)到左端第i個(gè)電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離，參數(shù)i表示故障發(fā)生點(diǎn)到左端第i個(gè)電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)號(hào)；

S43：利用步驟S42中計(jì)算所得到的數(shù)據(jù)，構(gòu)建出故障發(fā)生點(diǎn)到左端各個(gè)電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)的距離矩陣，即有

步驟S5包括以下步驟：

S51：用步驟S42計(jì)算所得故障距離，根據(jù)行波傳輸衰減特性，構(gòu)建行波信號(hào)可信度與故障距離的關(guān)系為

式中，α_ij表示由故障發(fā)生點(diǎn)左端第i個(gè)電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)與右端第j個(gè)電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)求出故障距離的可信度；利用可信度求出故障行波傳輸距離權(quán)重系數(shù)為

S52：用步驟S51中的故障行波傳輸距離權(quán)重系數(shù)，構(gòu)建出故障發(fā)生點(diǎn)到左端電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)的故障行波傳輸距離權(quán)重系數(shù)矩陣為

m表示故障發(fā)生點(diǎn)左端的電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)序號(hào)，n表示故障發(fā)生點(diǎn)右端的電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)序號(hào)；

S53：利用步驟S52中的故障行波傳輸距離權(quán)重系數(shù)矩陣與S43中的故障發(fā)生點(diǎn)到左端各個(gè)電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)的距離矩陣構(gòu)建出權(quán)重距離矩陣P為

S54：利用S53的故障距離矩陣，可求出故障發(fā)生點(diǎn)到變電站M的權(quán)重距離矩陣為

式中，q₁ q₂…q_m-1 q_m為權(quán)重距離矩陣Q的行元素；

S55：利用S54中的權(quán)重距離矩陣可以得到故障發(fā)生點(diǎn)到變電站M的距離為

式中，q_i為權(quán)重系數(shù)矩陣Q的元素，q_i＝ω_i1x_1i+ω_i2x_2m+ω_mnx_nm+(m-i)l。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高精度時(shí)基與距離權(quán)重結(jié)合的輸電線路故障定位方法，其特征是步驟S1具體過(guò)程為：在輸電線路上的布置p個(gè)故障電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝1組三相故障錄波采集裝置，利用故障錄波采集裝置獲取三相電流數(shù)據(jù)Ia、Ib、Ic；根據(jù)karenbauer變換對(duì)輸電線路三相電流信號(hào)進(jìn)行解耦，得到p個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)故障電流數(shù)據(jù)的0模量值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高精度時(shí)基與距離權(quán)重結(jié)合的輸電線路故障定位方法，其特征是步驟S2具體過(guò)程為：利用自適應(yīng)局部迭代濾波算法，分別對(duì)p個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)故障電流數(shù)據(jù)的0模量值進(jìn)行信號(hào)分解處理，分解后得到各個(gè)模態(tài)分量IMF1、IMF2、……、IMFn；取IMF1模態(tài)分量，對(duì)其進(jìn)行能量算子計(jì)算，并根據(jù)能量算子大小判斷行波波頭。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高精度時(shí)基與距離權(quán)重結(jié)合的輸電線路故障定位方法，其特征是步驟S3具體過(guò)程為：利用采集到的p組三相故障電流信號(hào)，依次判斷p組故障相電流的極性；根據(jù)p組故障相電流的極性的連續(xù)性，對(duì)p組故障相的極性進(jìn)行分組，可以得到兩組極性相反的故障電流信號(hào)；最后，通過(guò)極性相反故障電流信號(hào)的組別，即可判斷故障發(fā)生的區(qū)段。