一种通过插值卷积计算精确定位电力电缆故障位置的方法

摘要

一种通过插值卷积计算精确定位电力电缆故障位置的方法,属于电学通信技术领域。选取实际运行故障时的波形如电流波、电压波、电磁波等波形数据x；用Matlab画出数据二维图；对波形数据进行卷积计算，初步定位故障位置；对波形数据进行插值，再次进行卷积计算，精确定位故障位置；波形相关性公式： ，其中，R_xy是X、Y两个序列相关性的值，X_n与Y_n是序列中对应的每一个数值，m与n代表序列中的第几个数，Y^*代表数列中数值的共轭，E代表期望值，再次插值之后的相关性最大点就是精确定位的故障点。这样，通过本方法，在不提高硬件条件的情况下更加精确定位故障点位置。本发明在不提高硬件采样率的情况下，能够提高实际故障定位精度。

主权项

一种通过插值卷积计算精确定位电力电缆故障位置的方法，其特征在于，该方法步骤如下：(1)选取实际运行故障时的波形数据x；用Matlab画出数据二维图；(2)对波形数据进行卷积计算，初步定位故障位置；(3)对波形数据进行插值，再次进行卷积计算，精确定位故障位置；到达电缆两端的波形是同一故障点发出的电流波，寻找到达两端的两个波形的相关性最大点，就是找到同一波形的自相关最大点，确定波形相关性的公式为$R_{\mathrm{xy}}\left(m\right)=E\left\{x_{n+m}{y}_n^{*}\right\}=E\left\{x_n{y}_{n-m}^{*}\right\},$其中，R_xy是X、Y两个序列相关性的值，X_n与Y_n是序列中对应的每一个数值，m与n代表序列中的第几个数，Y^*代表数列中数值的共轭，E代表期望值；从公式中可知，找到的自相关最大点其实就是两端波形到达相差的点数；求出故障点位置的方法为：假设采样率为1Mhz，电流波传播速度为3×10^8m/s，则每两点间的距离L＝V×T＝V/f＝300m，根据相差点数以及实际两点间代表的距离，既可求出故障点位置；再次插值之后的相关性最大点就是精确定位的故障点。