[发明专利]一种区域行波故障定位方法及系统

说明书

本发明提供了一种区域行波故障定位方法及系统，方法包括：采用积分中值定理确定行波信号的极值点，并确定行波信号的均值曲线；对所述行波信号进行分解，确定行波信号的本征模函数imf分量；确定imf分量的模极大值并定位发生行波故障的时刻。本发明采用积分中值定理确定行波信号的极值点，并对极值点处的局部均值进行样条拟合求得均值曲线，有效抑制了现有经验模态分解方法中因过冲和欠冲效应导致行波信号波头标定误差大的问题，能够对区域行波故障进行准确定位；另采用EMMD方法分解行波信号的行波故障定位，避免了传统双端测距在一端失效的情况下不能给出故障测距结果的问题，大大提高了行波测距装置的可靠性和准确性。

技术领域

本发明属于电力自动化技术领域，具体涉及一种区域行波故障定位方法及系统。

背景技术

目前，随着能源互联网的不断发展，电网各运营单位对行波测距装置的运行与管理越来越重视，为了方便管理，各地已经开始开展从传统的站间通信升级为省级互联，根据行波的传输特点，省级互联为实现网络化测距提供了良好的数据平台。行波测距装置联网不仅可以发现某个测距装置发生GPS、采样、通信等故障，还可以在一端数据异常时，利用相邻线路或相邻站行波数据进行二次有效测距，图2为区域行波故障定位示意图，故障行波在到达母线后会产生波的折反射，在图2中，故障行波在到达故障线路Line1两端的M和N变电站后继续向下一级的P、Q变电站进行传播，非故障线路Line2～Line5上均可以检测到该故障行波，利用该到达行波可以继续采用双端测距基本公式，得出故障点距离。因此，区域行波定位原理是建立在双端测距基础上，在故障线路的一侧或两侧的测距终端出现未启动、数据丢失以及GPS异常等故障时，可采用相邻线路上的各启动录波数据进行二次匹配双端测距，确定故障位置。

基于小波变换的行波测距技术已经成熟应用，现场应用的小波尺度一般为固定尺度，通过人工短路试验或经验波速等方法设定波速。当采用网络行波即非故障线路上的故障行波进行测距时，由于各相邻线路上的透射波高频分量经母线以及母线上各出线的衰减效应，幅值降低，波头会变的平缓，削弱高频分量，固定尺度有时不能自适应这种变化特征频带的行波信号，导致波头计算误差较大。

发明内容

针对现有技术中计算误差大的缺陷，本发明提出了一种能够实现准确定位的区域行波故障定位方法及系统。

为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案实现：

一种区域行波故障定位方法，包括如下步骤：

采用积分中值定理确定行波信号的极值点，并对极值点处的局部均值进行拟合确定行波信号的均值曲线；

根据行波信号的均值曲线对所述行波信号进行分解，直至满足约束条件，则确定行波信号的本征模函数imf分量；否则重新确定行波信号的均值曲线；

根据所述imf分量，确定imf分量的模极大值并定位发生行波故障的时刻。

优选地，所述采用积分中值定理确定行波信号的极值点，并对极值点处的局部均值进行拟合确定行波信号的均值曲线，包括：

确定待分析行波信号的全部极值点，并按时间顺序进行排序；

采用积分中值定理确定排序后两两相邻极值点间的局部均值，将所述局部均值作为新的极值点；

对所述新的极值点间的均值进行加权平均计算，得到新的极值点处的局部均值；

对所述新的极值点处的局部均值进行拟合，得到均值曲线。

优选地，采用极值域均值模式分解法，根据行波信号x(t)及其对应的均值曲线对所述行波信号进行分解，确定行波信号的本征模函数imf分量，包括：

首次分解过程中，判断首次分解过程中的行波信号是否满足IMF约束条件；所述首次分解过程中的行波信号为初始行波信号与其对应均值曲线的差值；