[发明专利]一种基于护层电流行波固有频率频差法的10kV电缆故障测距方法

权利要求书

1.一种基于护层电流行波固有频率频差法的10kV电缆故障测距方法，其特征在于：首先，提取经扩展Clarke矩阵进行相模变换之后的三相护层电流之和I_∑作为故障测距信号；其次，利用FFT-MUSIC对故障测距信号I_∑进行频谱变换，提取信号中各频率成分；最后，利用固有频率频差法进行故障测距；

具体步骤为：

Step1：获取三相护层电流之和I_∑作为故障测距信号；

首先用Clarke变换矩阵对三相导体系统信号进行解耦，解耦前，需对Clarke矩阵进行扩展，扩展后得到电压变换矩阵S和电流变换矩阵Q，然后通过相模变换将三相线芯电流和护套电流解耦为六个独立的模量；

式(1)中，I_a、I_b、I_c分别为三相护套电流，i₁～i₆为六个模量的电流；

将上述三相护套电流相加可得三相护层电流之和I_∑为：

将三相护层电流之和I_∑作为故障测距信号；

Step2：利用FFT-MUSIC算法对Step1中的故障测距信号I_∑进行频谱变换，提取信号中各频率成分，根据MUSIC伪谱的谱峰位置就能获得信号各组成分的精确频率，其归一化频率为：

式(2)中，w_i为待估信号频率；

Step3：根据Step2提取出的各频率成分，利用频差法进行故障测距，故障行波的频率为：

式(4)中：θ_F和θ_M为故障点及量测端处的反射角；

将τ＝x_f/v代入上式(4)中，可得故障距离为：

利用频域中相邻频率分量之间的频差Δf进行故障测距，根据固有频率测距公式(5)可得相邻频率分量之间的频差Δf为：