[发明专利]基于CA-WMM的混合直流线路故障测距方法及系统

说明书

本公开提出了基于CA‑WMM的混合直流线路故障测距方法及系统，包括：获取混合直流线路的两端和线路连接点的故障电流行波并提取线模分量；计算两端电流与连接点线模电流的互相关系数并对两组系数进行比较判断，确定发生故障的区段是电缆故障还是架空线故障；确定固定故障点所在线路后计算故障点距离线路两端的故障距离。在测距过程中只需要三个测点的电流信息，通过计算其互相关系数判定故障发生的区段，不需要由经验值得到的判定阈值，算法的准确性高、可靠性强。

技术领域

本公开属于电力系统线路保护相关技术领域，尤其涉及基于CA-WMM的混合直流线路故障测距方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

柔性直流输电是一种小型、高效、控制灵活的新型直流输电技术，由于其不存在换相失败的情况、开关频率低、谐波含量少等优点在新能源并网、孤岛供电、城市电网改造等诸多领域有广阔的应用前景。在孤岛供电及城市电网改造中，由于地形的限制和城市内土地面积的紧张，出现了由多段架空线和电缆混合而成的输电线路。由于架空线与电缆的波阻抗不同，其行波速度不相同而且行波的传播路径更加复杂，传统的算法已经不再适用，混合输电线路的出现给行波故障测距技术带来了新的挑战。

对于混合线路的故障测距，大多是采用时间差判断故障的区段，然后进行故障测距。但是其整定值利用经验值得到，在判定故障区段时已经存在了误差，导致后续无法准确计算线路的故障距离。

现有技术中存在当一条母线上同时有电缆与架空线等多条线路时，利用相关系数选择具体那一条线路发生故障，但是针对由多段架空线与电缆混合连接一条线路，无法判断该条线路上哪一段发生故障。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了基于CA-WMM的混合直流线路故障测距方法，能够确定故障点所在的线路以及故障点距离线路两端的故障距离，CA指相关分析，WMM指小波变换模极大值。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了基于CA-WMM的混合直流线路故障测距方法，包括：

获取混合直流线路的两端和线路连接点的故障电流行波并提取线模分量；

计算两端电流与连接点线模电流的互相关系数并对两组系数进行比较判断，确定发生故障的区段是电缆故障还是架空线故障；

确定固定故障点所在线路后计算故障点距离线路两端的故障距离。

进一步的技术方案，采用Karenbauer相模变换矩阵对电流分量进行解耦，提取故障电流的线模分量。

进一步的技术方案，确定固定故障点所在线路后，针对故障点所在线路计算起所在线路端的距离。

进一步的技术方案，线路A端电流与连接点P电流的互相关系数ρ_AP,线路B端电流与连接点P电流的互相关系数ρ_BP。若ρ_APρ_BP，则故障发生在AP段，即为架空线发生故障；若ρ_APρ_BP，则故障发生在BP段，即为电缆发生故障。

第二方面，公开了基于CA-WMM的混合直流线路故障测距系统，包括：

线模分量提取模块，获取混合直流线路的两端和线路连接点的故障电流行波并提取线模分量；

故障的区段判断模块，计算两端电流与连接点线模电流的互相关系数并对两组系数进行比较判断，确定发生故障的区段是电缆故障还是架空线故障；

故障距离计算模块，确定固定故障点所在线路后计算故障点距离线路两端的故障距离。