[发明专利]一种应用于双端VSC控制的直流配电网的故障测距方法

说明书

本发明公开了一种应用于双端VSC控制的直流配电网的故障测距方法，包括：对采集的故障电流信号进行处理得到等效时间反转1模电流故障暂态行波信号序列；构建镜像网络，利用镜像网络线路中预设的m个假设故障点接收信号序列并计算其能量值，根据能量值计算结果得到故障点位置，确定故障距离，实现故障测距。本发明能够在镜像网络空间线路中反映电磁能量分布的差异，避免基于行波理论的传统测距方法在冗余度较高的直流配电网中故障特征不明显的问题，能够克服直流配电网可供利用的故障数据窗太短，故障信息太少的局限，提高了测距精度，同时针对直流配电网特有的故障物理特性鲁棒性更强，在不同工况下具有准确性和适用性。

技术领域

本发明涉及配电网故障测距的技术领域，尤其涉及一种应用于双端VSC控制的直流配电网的故障测距方法。

背景技术

近年来，随着国民经济生活水平的提高和电力电子技术的发展，传统交流配电网已经难以满足目前多种负荷接入的需求。和交流配电网相比，直流配电网已逐渐取得了很多技术上和经济上的优势。而直流配电网发生线路故障时，当前直流配电网不具备切除故障线路的能力，需要断开交流侧的交流断路器切除故障线路，将会造成大范围停电，导致重大的经济损失，降低了配电系统运行的可靠性。快速准确定位、切除故障线路和恢复非故障区域供电，减小永久性故障的修复时间，保障故障不会再次发生，有利于电力系统稳定运行。因此，研究快速、准确的故障测距方法对于直流配电网的可靠运行具有重要的理论和实践意义。

通常，国内多采用行波保护作为直流线路主保护。线路发生故障后，故障线路产生高频电磁波，电压、电流行波在线路中折反射并且携带有大量故障信息，提取故障行波的暂态信息，通过合理计算实现测距，然而现有的直流线路测距方法多适用于高电压远距离的直流输电，难以解决直流配电网的线路短，冗余度高，故障特征不明显的局限。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：解决直流配电网发生故障时线路故障差异不明显，线路短，冗余度高，故障信息较少的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于双端VSC控制的直流配电网线路故障时线路两端的电流采样，对采样值中的故障电流进行解耦变换，得到1模电流故障暂态行波信号；对所述1模电流故障暂态行波信号进行时间反转处理，得到时间反转1模电流故障暂态行波信号；基于离散二进小波变换策略分解所述时间反转1模电流故障暂态行波信号，并求取分解得到的高频分量的小波系数模极大值，利用脉冲函数表示所述小波系数模极大值，将所述脉冲函数构成的脉冲函数序列作为等效时间反转1模电流故障暂态行波信号序列；构建镜像网络，利用所述镜像网络线路中预设的m个假设故障点接收所述等效时间反转1模电流故障暂态行波信号序列并计算其能量值，根据所述能量值计算结果得到故障点位置，确定故障距离，实现故障测距。

作为本发明所述的应用于双端VSC控制的直流配电网的故障测距方法的一种优选方案，其中：对所述1模电流故障暂态行波信号进行时间反转处理包括，

i_1TR(t)＝i₁(T-t)

其中，为所述时间反转1模电流故障暂态行波信号序列，T为所取时间窗。

作为本发明所述的应用于双端VSC控制的直流配电网的故障测距方法的一种优选方案，其中：所述基于离散二进小波变换策略分解所述时间反转1模电流故障暂态行波信号包括，