[发明专利]一种直流电缆故障类型和位置判断方法及系统

权利要求书

1.一种直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：在直流电缆线路上逆变器二次侧的隔离开关处和负载DC/DC变换器一次侧的隔离开关处分别各设置一个磁环；

S200：在直流电缆线路长度范围内从线路始端到末端按照一定间隔距离取不同的位置点，采用一定的采样频率，仿真模拟前述不同的位置点的每一点处分别发生短路、断路和外部冲击这三种不同的故障类型时的一定时间窗的1模故障电压初始行波，行波的横坐标为采样点，纵坐标为电压值，得到故障仿真数据库，并按照故障位置是否在两磁环限定的区域内，将故障仿真数据库分为区内故障仿真数据库和区外故障仿真数据库，所述区内故障仿真数据库是指故障点位于两磁环限定的区域内的所有仿真电压初始行波集合，所述区外故障仿真数据库是指故障点位于两磁环限定的区域外的所有仿真电压初始行波集合；

S300：在直流电缆线路的一端设置行波采集装置，以记录实际故障发生时与S200相同采样频率和时间窗内的1模故障电压初始行波，行波的横坐标为采样点，纵坐标为电压值，得到实际故障电压初始行波；

S400：根据实际故障电压初始行波的波形对故障点位于两磁环限定的区域内还是区域外进行判断，其中，若实际故障电压初始行波的波形具有拐点，则该波形对应的故障点位于两磁环限定的区域内，否则，该波形对应的故障点位于两磁环限定的区域外；

S500：根据S400的判断结果，在S200得到的相应的故障仿真数据库中寻找与步骤S300中实际故障电压初始行波的皮尔森(Pearson)相关系数最大的仿真电压初始行波，该仿真电压初始行波对应的故障类型即为实际故障的故障类型，对应的位置点即为实际故障的位置点。

2.根据权利要求1所述的直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，步骤S500中的皮尔森(Pearson)相关系数通过如下计算方式得到：

其中，x_i和x_j为故障仿真数据库中的一个电压初始行波的第i个和第j个采样点对应的电压值，y_i和y_j为实际故障电压初始行波的第i个和第j个采样点对应的电压值，N为一定时间窗的采样点个数，i、j的取值范围为[1，N]。

3.根据权利要求1或2所述的直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，还包括步骤S600：将S500得到的线路故障类型和位置上传至故障处理中心。

4.根据权利要求3所述的直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，步骤S600中，所述的上传是采用LoRa无线通信方式，外置GPRS基站，通过5G公网实现。

5.根据权利要求1或2所述的直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，所述磁环为开口式磁环，所述磁环内径与线缆外径相近。