[发明专利]基于故障波形起始点到达时差的双端行波测距方法

权利要求书

1.一种基于波形起始点到达时差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：获取输电线路M端和N端的行波波形数据并进行零相移数字滤波处理，得到i_M(t)、i_N(t)；

步骤2：计算得到i_M(t)、i_N(t)绝对值的最大值对应的波形点分别为(t_p,i_M(t_p))、(t_q,i_N(t_q))；

步骤3：设置时间坐标轴偏移量参数△t，计算得到i_M(t)、i_N(t)的波形起始点尚未到达时的参考点分别为(t_p-△t,i_M(t_p-△t))、(t_q-△t,i_N(t_q-△t))；

步骤4：连接(t_p-△t,i_M(t_p-△t))、(t_p,i_M(t_p))两点建立直线方程：y＝kt+b；

其中，b＝i_M(t_p)-kt_p；

则在时间坐标轴区间[t_p-△t,t_p]内，任意一点(t_j,i_M(t_j))到直线y＝kt+b的距离为：计算得到d_j最大值对应的波形点为(t_e,i_M(t_e))，则记i_M(t)的波形起始点对应的时刻为t_e；同理，计算得到i_N(t)的波形起始点对应的时刻为t_f；

步骤5：根据故障点行波波形起始点到达M端和N端的时差计算故障点到M端的距离为：

故障点到N端的距离为：

其中，L为M端和N端的距离，v为行波波速。

2.根据权利要求1所述的基于波形起始点到达时差的双端行波故障测距方法，其特征在于，行波波形数据为输电线路发生故障时三相行波电流数据，三相行波电流数据的时间数据通过GPS时钟获取。

3.根据权利要求1或2所述的基于波形起始点到达时差的双端行波故障测距方法，其特征在于，步骤1中零相移数字滤波方法包括以下步骤：

步骤1：将获取的行波波形数据构成的序列s(n)在时域上翻转得：

u(n)＝s(K-1-n)

其中，s(n)＝{s(0),s(1),…,s(K-1)},n＝0,1,2,…,K-1为离散信号，K为s(n)的点个数，u(n)为s(n)在时域翻转后的序列；

步骤2：将序列u(n)进行低通滤波处理，使用单位脉冲响应序列与序列u(n)做卷积得：

v(a)＝u(n)*h(m)

其中，v(a)为u(n)经低通滤波后的序列，h(m)为单位脉冲响应序列，a＝0,1,2,…,K+f-2，m＝0,1,2,…,f-1，f为单位脉冲响应序列h(m)的点个数；

步骤3：将步骤2得到的序列v(a)在时域上翻转得：

w(a)＝v(K+f-1-a)

步骤4：将步骤3得到的序列w(a)进行低通滤波处理，使用单位脉冲响应序列与序列w(a)做卷积得：

r(b)＝w(a)*h(m)

其中，r(b)为w(a)经低通滤波后的序列，b＝0,1,2,…,K+2f-3；

步骤5：步骤4得到的序列r(b)的点个数为K+2f-2,将序列r(b)首尾两端各去除f-1个点得：

i(c)＝{r(f),r(f+1),…,r(K+f-1)}

其中，i(c)为行波波形数据经零相移数字滤波后的序列，c＝f,f+1,f+2,…,K+f-1。