[发明专利]一种自动优化测距参数的故障测距方法及系统

说明书

本发明公开一种自动优化测距参数的故障测距方法及系统，方法步骤是：分别根据故障距离与最佳脉冲宽度曲线、故障距离与行波等效波速曲线，设定初始脉冲宽度和初始行波波速；以初始脉冲宽度向被测线路注入脉冲宽度可调的探测脉冲，并检测线路故障点反射脉冲进行初步测距；根据测距结果调整探测脉冲的脉冲宽度，并进行再次测距；对比最近两次测距结果，如果测距结果偏差大于门槛Thrd1，则再次根据最新测距结果调整脉冲宽度并再次测距；重复以上过程，直至最近两次测距结果偏差不大于Thrd1。此种技术方案可解决固定宽度的脉冲难以同时适应近距离故障和远距离故障的问题，同时解决采用固定行波波速导致的行波测距误差的问题，以适应不同故障距离。

技术领域

本发明属于高压直流输电技术领域，特别涉及一种自动优化测距参数的故障测距方法及系统。

背景技术

直流输电线路的接地极导线或金属回线在正常工况下处于地电位，不易进行故障监测，但发生故障时会对直流系统运行造成安全隐患。要对直流接地极导线或金属回线进行故障监测，需向线路注入脉冲波形，检测反射脉冲波形，并基于单端行波法进行故障测距，如图1所示。脉冲行波沿线路传输时，会发生衰减和色散，且传输距离越长，则行波衰减和色散越严重。行波衰减会导致行波幅度降低，从而信噪比降低。增加注入的脉冲宽度有助于增加信号幅度，减小行波信号衰减的影响，但会影响近区故障的监测。行波色散的原因在于行波中的各种频率成分虽频率的增加，其波速和衰减都会增加，从而行波波形发生畸变。行波色散会导致行波等效波速变慢，且随着行波传输距离的增加，行波等效波速变慢越严重。行波衰减和色散效应对线路的故障监测会造成负面影响，会降低故障监测的可靠性和行波测距的精度。

传统的基于注入脉冲的故障监测方法使用脉宽固定的脉冲，这种方式存在如下不足：当故障点较近时，会由于脉冲过宽而形成盲区；当故障点较远时，又会由于脉冲过窄而衰减较大。此外，传统的方法使用恒定的行波波速进行测距，忽略了不同故障距离时的行波色散效果导致的行波波速不同，从而测距精度有所降低。

发明内容

本发明的目的，在于针对直流输电线路的接地极导线或金属回线故障监测的需求，解决固定宽度的脉冲难以同时适应近距离故障和远距离故障的问题，同时解决采用固定行波波速导致的行波测距误差的问题，提供一种自动优化测距参数的故障测距方法及系统，其可调整脉冲宽度适应不同故障距离。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种自动优化测距参数的故障测距方法，包括如下步骤：

步骤1，根据故障距离与最佳脉冲宽度的曲线，设定初始脉冲宽度；根据故障距离与行波等效波速的曲线，设定初始行波波速；

步骤2，向被测线路注入脉冲宽度可调的探测脉冲，且其脉冲宽度为步骤1设定的初始脉冲宽度，并检测线路故障点反射脉冲，结合步骤1设定的初始行波波速进行初步测距；

步骤3，根据初步测距结果调整探测脉冲的脉冲宽度，并根据故障点反射脉冲进行再次测距；

步骤4，对比最近两次测距结果，如果测距结果偏差大于门槛Thrd1，则再次根据最新测距结果调整脉冲宽度并再次测距；重复以上过程，直至最近两次测距结果偏差不大于Thrd1。

上述步骤1中，故障距离与最佳脉冲宽度的曲线的获取方法是：

步骤1a，建立被测线路的数字仿真模型，将仿真线路分成N段，每段的位置记为d_k，d₀对应线路首端，d_N对应线路末端，k＝1～N；