[发明专利]一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法

说明书

本发明提出一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法，解决因双端录波数据采样率不一致时造成某一侧采样点与对侧同时刻的采样点不重合，导致同步对齐点向量信息缺失而无法完成双端测距的问题。该方法计算向量不受录波数据采样率不一致的影响，不用反复调整同步对齐点，无需插值或重采样修改原始录波数据，只需一侧采样点确定，则无论对侧同时刻采样点落在该侧录波数据的任意采样点上或采样点间隙，都可以根据本发明记载的方法计算出同步对齐点的向量以完成双端测距，而无需反复寻找新的同步对齐点。

技术领域

本发明涉及电力系统故障录波双端测距领域，尤其涉及一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法。

背景技术

输电线路是构建我国电网的主要载体，具有节点分布广泛和线路走廊密集的特点，运用线路两侧变电站提供的录波数据开展双端定位计算进行精准故障测距有助于及时查找故障点并快速修复，提高电力工作人员工作效率，保障供电可靠性和社会民生安全。

基于录波数据的双端测距原理为：如图1所示，当k点发生任意种类短路故障时，记录M侧保护测量到的故障相电压故障相电流故障相电流的零序分量以及N侧保护测量到的故障相电压故障相电流故障相电流的零序分量基于录波数据找到两侧准确的同步对齐点，将同步对齐点的各类向量代入双端测距公式中进行解方程，进而可以得出故障点的位置。其中，双端测距公式中使用到的向量均是从正弦波中提取，但是正弦波又不一定能提供准确的向量，譬如输电线路两侧的采样率不一样，不能保证每个采样点都有现成对应的向量，也就缺少了双端测距关键所需的向量信息，这时候就要处理，现有技术只能不停的调整同步对齐点，每计算一次调整一次，这种方法效率低，而且风险大；如果不想每次计算调整，就要使用插值、数字信号处理(拟合)、重采样方法来保证采样率一致，但是这种方法改变了原始录波数据，导致结果可信度降低。如果用中值法计算同步对齐点向量，也只是做近似计算，准确度依然偏低。因此，为解决上述问题，本发明提供一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法，在不改变原始录波数据的基础上可快速计算出同步对齐点的向量。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法，在不改变原始录波数据的基础上可快速计算出同步对齐点的向量。该方法不受录波数据的采样率差异影响，不用反复调整同步对齐点，避免插值、数字信号处理(拟合)、重采样改变原始录波数据的问题。

本发明的技术方案包括以下步骤：

S1、采用两侧录波数据同步对齐方法找到M侧和N侧录波数据的首次同步对齐点；

S2、设M侧和N侧录波数据每个周期的采样点个数分别为m和n，且首次同步对齐后M侧采样点为参考采样点，N侧与该参考采样点同时刻的采样点为同时刻采样点；

S3、当N侧存在同时刻采样点时，直接确定同步对齐点，并提取该M侧参考采样点和N侧同时刻采样点的向量进行双端测距；当N侧没有同时刻采样点时，进行步骤S4-S7；

S4、根据N侧采样率计算每周波上的相邻采样点固定相角差值Δθ，每周波分成n个固定间隔的采样区间，记录每个采样区间对应的时间范围；

S5、将M侧参考采样点的向量记为(T1,θ1)，采样时间记为t₁，将t₁与N侧的采样区间对应的时间范围进行比对，获取N侧同时刻采样点的采样区间(t_i,t_i+1)以及区间端点t_i、t_i+1对应N侧同时刻采样点的向量，并分别记为(T2,θ2)、(T3,θ3)，采样区间(t_i,t_i+1)的区间间距设为ΔX；

S6、计算时间轴t上N侧同步对齐点距离区间端点t_i的水平距离L，以及L与区间间距ΔX的比值

S7、N侧同步对齐点的向量设为(T4,θ4)，该同步对齐点的幅值计算公式为：相角计算公式为：