[发明专利]基于双采样率的配网线路故障点定位方法及装置

权利要求书

1.一种基于双采样率的配网线路故障点定位方法，其特征在于，基于短时傅里叶变换并结合低采样率设备与高采样率设备对故障点进行精确定位；所述方法包括以下步骤：

步骤S1，根据配网各节点低采样率测量设备采集的相电流波形，依照工频周期P，取一定时间间隔Q，对时间t至时间(t+Q)的相电流波形I1，与时间(t+P)至时间(t+P+Q)的相电流波形I2按照公式(1)相关度系数计算出相关度系数K：

其中，Cov(I1，I2)为I1与I2的协方差，Var[I1]为I1的方差，Var[I2]为I2的方差；

步骤S2，根据K的数值大小，判断故障是否发生：当K大于设定阈值时，判定故障不发生，返回步骤S1，并令t＝t+Q；当K小于或等于设定阈值时，判定故障发生，记录下故障发生的时段：(t+P)至(t+P+Q)，记为T，启动高采样率测量设备，对T时段的故障波形进行记录存储；

步骤S3，对启动录波的高采样率测量设备采集的相电流波形进行短时傅里叶变换，得出i号节点初始行波的到达时刻T_i与行波极性，并由行波极性与测量设备的装设方向得出初始行波方向m_i；

步骤S4，统计初始行波方向相反的相邻节点，从中计算选出行波到达时刻之和最小的一组作为故障线路L的两端节点M与N，并将该两点的行波到达时刻记为T_M与T_N；

步骤S5，根据式(2)，计算出故障线路L上故障点的精确位置：

其中，v是行波速度，L_MF与L_NF分别为线路M端与N端到故障点的距离；L为线路MN的长度；T_M与T_N分别为故障初始行波浪涌以相同的传播速度v到达线路M端与N端的时间。

2.根据权利要求1所述的故障点定位方法，其特征在于，

步骤S3中，若行波方向为由母线流向负载，则m_i为1，否则m_i为-1。

3.根据权利要求2所述的故障点定位方法，其特征在于，

步骤S3中，通过在配网线路的节点处放置测量装置，记录故障初始行波波形；然后以故障波形作为x(t)，故障波形开始时间点往后的各个采样点的时刻作为τ时刻，用式(3)进行计算，得到反映了故障波形在τ时刻频率为ω信号频率成分的函数G_x(ω，τ)；

其中g(t-τ)e^-jωt为积分核函数，e^-jωt为限频函数，g(t-τ)为限时函数，G_x(ω，τ)则是反映在τ时刻频率为ω信号频率成分，x(t)是需要进行短时傅里叶变换的目标函数；

取频率成分G_x(ω，τ)最大的采样点时刻作为行波到达的时刻，得出行波达到时刻后，用该时刻的故障波形值的绝对值减去该时刻上个采样点的故障波形值的绝对值，若结果为正，则行波极性记为正；若结果为负，则行波极性记为负。

4.根据权利要求2所述的故障点定位方法，其特征在于，

步骤S5中，行波速度v在架空线中取2.95*10⁸m/s，电缆中取1.5*10⁸m/s。

5.根据权利要求1-4任一项所述的故障点定位方法，其特征在于，所述低采样率具体指采样率小于20KHz，高采样率具体指大于等于20KHz。