基于色散校正的双端行波故障测距方法

摘要

本发明公开了一种基于色散校正的双端行波故障双端测距方法，包括以下步骤：在输电线的两端分别安装电流行波信号提取装置；当输电线路发生故障时，行波提取装置获取三相电流行波信号i；根据双端行波故障定位原理计算故障点离行波提取装置的距离；设定待校正信号为1模或2模电流初始电流行波信号；校正待校正信号；对色散拟合后的信号进行小波分解；计算小波变换的Lipschitz指数；如果连续两次计算的Lipschitz指数大于预设阈值，计算故障点的精确距离。本发明考虑了行波色散对行波测距带来的影响，提高了测距精度。

主权项

一种基于色散校正的双端行波故障测距方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在输电线M端和N端分别安装电流行波信号提取装置，获取输电线M端和N端的三相电流行波信号i_M(t)和i_N(t)；步骤2：计算50Hz频率下的解耦矩阵T：$T^{-1}YZT={\gamma }^2=\left[\begin{array}{ccc}{\gamma }_0^2& & \\ & {\gamma }_1^2& \\ & & {\gamma }_2^2\end{array}\right]---\left(1\right)$式中Y、Z为解耦频率ω单位长度的导纳矩阵和阻抗矩阵，γ为解耦频率ω的传播常数矩阵，γ₀、γ₁、γ₂分别为解耦后0模、1模和2模的传播常数；步骤3：设定模量m为1或2，解耦输电线M、N端的三相电流行波信号i_M(t)、i_N(t)，得到解耦后的行波分别为i_m,M(t)、i_m,N(t)：i_m,M(t)＝T^‑1i_M(t)i_m,N(t)＝T^‑1i_N(t)           (2)步骤4：设定小波变换的Lipschitz指数的初始值和Lipschitz指数的阈值；步骤5：根据双端行波故障定位原理计算故障点到所述输电线M、N端的距离l_M和l_N；步骤6：设定一个以上离散频率，选取1模或2模的传播常数计算各离散频率下的传播系数H_M(ω)、H_N(ω)，由其拟合行波传输函数A_M(ω)、A_N(ω)，所述传播系数的计算方法为：$H_M\left(\omega \right)=e^{-{\gamma }_m{l}_M}$$H_N\left(\omega \right)=e^{-{\gamma }_m{l}_N}---\left(3\right)$m等于1或2；步骤7：计算行波传输函数A_M(ω)、A_N(ω)的逆对应的单位脉冲响应f_M(t)、f_N(t)；步骤8：计算色散校正后的信号i′_m,M(t)、i′_m,N(t)：i′_m,M(t)＝i_m,M(t)*f_M(t)i′_m,N(t)＝i_m,N(t)*f_N(t)             (4)步骤9：根据双端行波故障定位原理，由校正后的行波信号i′_m,M(t)、i′_m,N(t)计算校正后故障点到输电线M、N端的距离l′_M和l′_N；步骤10：对色散校正后的信号i′_m,M(t)、i′_m,N(t)进行小波分解；计算小波变换的Lipschitz指数；步骤11：将所述色散校正后的信号i′_m,M(t)、i′_m,N(t)作为待校正信号i_m,M(t)、i_m,N(t)，用校正后故障点到输电线M、N端的距离l′_M和l′_N更新故障点到输电线M、N端的距离l_M和l_N；步骤12：判断连续两次计算的Lipschitz指数之差是否小于所述Lipschitz指数的阈值，如果是，转向步骤13，否则，转向步骤6；步骤13：输出故障点到输电线M、N端的距离l_M和l_N。