直流输电线路故障电压行波红绿双色表示的故障测距方法

摘要

本发明涉及直流输电线路故障电压行波红绿双色表示的故障测距方法。本方法是：当直流输电线路发生故障时，将整流侧直流线路保护处的双极电压行波分别映射到红(R)通道和绿(G)通道，形成双极电压行波的色彩模式图，选取色彩模式图中前两个颜色突变处，若前两处的突变颜色不同，则第二处突变对应故障点反射波；若前两处突变颜色相同，则第二处突变对应对端边界反射波，利用图像处理软件准确提取突变处所对应的时间，代入单端测距公式，实现单端测距。在保证故障测距准确性的同时，使得测距更加直观。

主权项

一种直流输电线路故障电压行波红绿双色表示的故障测距方法，其特征在于该方法通过以下步骤完成：1)当直流线路任一极电压突变量|u(n+1)-u(n)|-|u(n)-u(n-1)|大于整定值时，采样频率为1MHz的高速数据采集与录波装置启动，并记录故障后3ms的整流侧正极和负极电压行波波形，其中n为第n个采样点，u(n)为两极中任一极第n个采样点的电压采样值；2)将整流侧正极电压行波udr1和负极电压行波udr2分别按式(1)作归一化： U drx = u drx - min ( u drx ) max ( u drx ) - min ( u drx ) - - - ( 1 ) 式中：x取1或2，分别对应正极和负极，min(udrx)为取udrx的最小值运算，max(udrx)为取udrx的最大值运算，得到归一化后的正极电压行波Udr1和负极电压行波Udr2；3)将Udr1和Udr2按式(2)分别映射到红(R)和绿(G)两个颜色通道：f：Udrx2→[0，255]2(2)式中：f表示函数对应关系，x的意义同式(1)，Udrx2为包含正极电压行波Udr1和负极电压行波Udr1的二维空间，[0，255]2为红(R)绿(G)颜色空间，得到双极电压行波的色彩模式图；4)准确提取双极电压行波的色彩模式图中第一处颜色突变所对应的时刻t1和第二处颜色突变所对应的时刻t2，Δt＝t2-t1，若前两处的颜色突变不同，即第一处为红色突变，第二处为绿色突变，或第一处为绿色突变，第二次为红色突变，则第二处突变对应故障点反射波，利用公式(3)计算出故障距离x： x = vΔt 2 - - - ( 3 ) 式中：v是线模上的波速度，其值由直流线路参数决定；若前两处的颜色突变相同，即都为红色突变或绿色突变，则第二处突变对应对端边界反射波，利用公式(4)计算出故障距离： x = L - vΔt 2 - - - ( 4 ) 式中：L为故障线路长度，其它各物理量意义同前。