[发明专利]一种适应于输电线路行波测距的单端波形自动识别方法

说明书

技术领域

一种适应于输电线路行波测距的单端波形自动识别方法，属于电力自动化领域。

背景技术

输电线路故障后，目前主要的测距方式有阻抗测距和行波测距两种，在电力系统的保护和故障录波装置中，都集成了基于阻抗法的行波测距功能。但受线路走廊、线路结构及故障点电阻等影响，阻抗测距方法可靠性低，测距误差大，相对误差要求在3%以内，但实际运行中，绝对测距误差住住大于要求，达到几公里、十几公里甚至更多，不能指导实际的线路故障快速查找要求。

输电线路故障行波测距作为近二十多年来发展起来的技术，经历过十几年的推广试用阶段，在最近十年已经基本成熟，受到了电力系统相关专业人员的认可，在国内外的高压（110kV及以上电压等级）交直流输电线路得到了广泛应用，其测距可靠性和准确性基本能够符合线路故障定位及查找要求。

目前行波测距技术主要采用两种模式：基于线路双端测距装置数据及时间同步的双端测距技术和基于线路一端行波测距装置的单端测距技术，前者在线路故障后基于装置和通讯，能够由装置自动计算故障距离；后者目前只能由人工对故障波形数据进行分析，以获得故障距离。

随着电力系统运行管理水平及对供电可靠性要求的提高，单端测距技术的人工判断已不能很好的满足输电线路故障后的快速智能化测距要求，因此需要由计算机来自动实现基于单端的线路故障测距。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种输电线路故障后不依赖于人工判断故障距离的手段，由计算机根据输电线路故障后的波形数据自动识别故障波形并计算出故障点距离测量点的距离的适应于输电线路行波测距的单端波形自动识别方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该适应于输电线路行波测距的单端波形自动识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤a，故障相的识别，

安装于母线端的测距装置根据故障波形和健康波形的区别识别出故障相；

步骤b，故障波形的识别，

安装于母线端的测距装置得到故障行波的不同波形；

步骤c，得到行波波头脉冲，

母线处的测距装置接入来自电流互感器二次侧的暂态行波信号，并得到故障波形的波头脉冲；

步骤d，得到故障点初始行波与反射波脉冲之间的时间差；

步骤e，计算故障距离。

优选的，步骤b中所述的故障行波的不同波形包括故障初始波、故障反射波、对端故障反射波。

优选的，在所述的步骤c中，母线处的测距装置通过模拟或者数字高通滤波器滤出行波波头脉冲。

优选的，在所述的步骤d中，通过找到故障线路的行波能量和的最大点得到故障点初始行波与反射波脉冲之间的故障时间差。

优选的，故障线路的行波能量和的最大点的确定方法为：从波形起始点往后推94个点开始计算，以30个点为一个时间窗，对这30个点进行乘法运算，将乘法运算得到的结果与前面的能量和相加，通过运算比较得到行波数据能量和最大点，其具体判断公式如下：

fabs（x1*x2*…*x30）+fabs(x2*x3*…*x31)> fabs（x1*x2*…*x30）

fabs（x1*x2*…*x30）+fabs(x2*x3*…*x31)+ fabs(x3*x4*…*x32)>fabs（x1*x2*…*x30）+fabs(x2*x3*…*x31)

……

fabs（x1*x2*…*x30）+fabs(x2*x3*…*x31)+ fabs(x3*x4*…*x32)+…+fabs（xn-29*xn-28*…*xn）>fabs（x1*x2*…*x30）+fabs(x2*x3*…*x31)+…+（xn-30*xn-29*…*xn-1）

根据上述判断公式得到的不同的能量值，取其中能量值最大的点作为故障线路的行波能量和的最大点，其中x1、x2……xn分别为各个点的能量值。

优选的，在所述的步骤e中，故障距离的计算公式为：

其中，T1和T2分别为故障初始行波与由故障点反射波到达母线的时间，V为故障行波在线路中的传播速度。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、通过本适应于输电线路行波测距的单端波形自动识别方法，输电线路故障后不依赖于人工判断故障距离的手段，由计算机根据输电线路故障后的波形数据自动识别故障波形并计算出故障点距离测量点的距离。