[發明專利]基于CA-WMM的混合直流線路故障測距方法及系統

在審

• 申請號: 202110174448.5
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112964963A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 張靜偉;史澤兵;丁曉兵;余江;張弛;鄭茂然;陳朝暉;陳宏山;吳江雄;萬信書;孫鐵鵬
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R19/165
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本公開提出了基于CA?WMM的混合直流線路故障測距方法及系統，包括：獲取混合直流線路的兩端和線路連接點的故障電流行波并提取線模分量；計算兩端電流與連接點線模電流的互相關系數并對兩組系數進行比較判斷，確定發生故障的區段是電纜故障還是架空線故障；確定固定故障點所在線路后計算故障點距離線路兩端的故障距離。在測距過程中只需要三個測點的電流信息，通過計算其互相關系數判定故障發生的區段，不需要由經驗值得到的判定閾值，算法的準確性高、可靠性強。

技術領域

本公開屬于電力系統線路保護相關技術領域，尤其涉及基于CA-WMM的混合直流線路故障測距方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

柔性直流輸電是一種小型、高效、控制靈活的新型直流輸電技術，由于其不存在換相失敗的情況、開關頻率低、諧波含量少等優點在新能源并網、孤島供電、城市電網改造等諸多領域有廣闊的應用前景。在孤島供電及城市電網改造中，由于地形的限制和城市內土地面積的緊張，出現了由多段架空線和電纜混合而成的輸電線路。由于架空線與電纜的波阻抗不同，其行波速度不相同而且行波的傳播路徑更加復雜，傳統的算法已經不再適用，混合輸電線路的出現給行波故障測距技術帶來了新的挑戰。

對于混合線路的故障測距，大多是采用時間差判斷故障的區段，然后進行故障測距。但是其整定值利用經驗值得到，在判定故障區段時已經存在了誤差，導致后續無法準確計算線路的故障距離。

現有技術中存在當一條母線上同時有電纜與架空線等多條線路時，利用相關系數選擇具體那一條線路發生故障，但是針對由多段架空線與電纜混合連接一條線路，無法判斷該條線路上哪一段發生故障。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本公開提供了基于CA-WMM的混合直流線路故障測距方法，能夠確定故障點所在的線路以及故障點距離線路兩端的故障距離，CA指相關分析，WMM指小波變換模極大值。

為實現上述目的，本公開的一個或多個實施例提供了如下技術方案：

第一方面，公開了基于CA-WMM的混合直流線路故障測距方法，包括：

獲取混合直流線路的兩端和線路連接點的故障電流行波并提取線模分量；

計算兩端電流與連接點線模電流的互相關系數并對兩組系數進行比較判斷，確定發生故障的區段是電纜故障還是架空線故障；

確定固定故障點所在線路后計算故障點距離線路兩端的故障距離。

進一步的技術方案，采用Karenbauer相模變換矩陣對電流分量進行解耦，提取故障電流的線模分量。

進一步的技術方案，確定固定故障點所在線路后，針對故障點所在線路計算起所在線路端的距離。

進一步的技術方案，線路A端電流與連接點P電流的互相關系數ρ_AP,線路B端電流與連接點P電流的互相關系數ρ_BP。若ρ_APρ_BP，則故障發生在AP段，即為架空線發生故障；若ρ_APρ_BP，則故障發生在BP段，即為電纜發生故障。

第二方面，公開了基于CA-WMM的混合直流線路故障測距系統，包括：

線模分量提取模塊，獲取混合直流線路的兩端和線路連接點的故障電流行波并提取線模分量；

故障的區段判斷模塊，計算兩端電流與連接點線模電流的互相關系數并對兩組系數進行比較判斷，確定發生故障的區段是電纜故障還是架空線故障；

故障距離計算模塊，確定固定故障點所在線路后計算故障點距離線路兩端的故障距離。