[发明专利]基于5G通信的交直流输电线路行波故障测距方法及系统

说明书

本发明属于电力系统继电保护领域，提供了一种基于5G通信的交直流输电线路行波故障测距方法及系统。其中，该方法包括基于5G基站发送的时间信息来校准时间；利用校准后的时间和晶振产生同步采样脉冲并对电流信号进行采集，在此基础上检测故障时刻及本端行波波头到达时刻；将本端行波波头到达时刻通过5G网络发送至对端；根据本端行波波头到达时刻、对端行波波头到达时刻及线路全长，计算出故障距离任一端的距离。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，尤其涉及一种基于5G通信的交直流输电线路行波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发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

交/直流输电线路的故障测距担负着快速清除线路故障的任务，故障的精准定位对于及时修复线路，提高供电可靠性具有重要意义。目前常用的故障测距方法中，双端行波故障测距原理简单，测距精度不受过渡电阻和故障类型的影响，更具优越性，其原理如图1所示。设t_0M、t_0N分别为故障初始行波到达M侧和N侧母线的时刻，则有：

式中：v为行波传播速度，接近光速。根据上式，线路两侧可求出L_MF、L_NF。

由此可以看出，双端行波故障测距在应用时需解决线路两端高精度时间同步及时间信息传输问题，1μs的时间误差将带来大约150m的测距误差。目前常用的对时方式是GPS卫星独立授时，并借助数据传输网开辟的2M信道将本端初始行波的达到时间传给对端，从而完成故障测距计算。发明人发现，利用GPS卫星独立授时存在信号易受干扰、建设成本高的问题；数据传输网作为两端时间信息传输的媒介面临着易受外力破坏、铺设困难、成本高等问题。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于5G通信的交直流输电线路行波故障测距方法及系统，其利用5G网络提供的高精度时间信息，为线路两端提供高精度时间基准，同时利用5G网络传输行波测距中所需的时间信息。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种基于5G通信的交直流输电线路行波故障测距方法。

一种基于5G通信的交直流输电线路行波故障测距方法，其包括：

基于5G基站发送的时间信息来校准时间；

利用校准后的时间和晶振产生同步采样脉冲并对电流信号进行采集，在此基础上检测故障时刻及本端行波波头到达时刻；

将本端行波波头到达时刻通过5G网络发送至对端；

根据本端行波波头到达时刻、对端行波波头到达时刻及线路全长，计算出故障距离任一端的距离。

作为一种实施方式，在产生同步采样脉冲过程中，电流采样频率与晶振频率相同并保持同步。

作为一种实施方式，在产生同步采样脉冲过程中，通过秒脉冲上升沿对晶振进行同步。

作为一种实施方式，采用电流突变量检测故障时刻。

作为一种实施方式，一旦连续设定数量采样点的电流突变量大于设定门槛值时，锁定初步检测故障时刻前后一周波的采样值，进而对行波波头到达时刻进行精准定位。

作为一种实施方式，对锁定的电流采样值进行多分辨形态梯度变换，计算出行波波头到达时刻。

作为一种实施方式，对锁定的电流采样值进行小波变换，计算出行波波头到达时刻。

本发明的第二个方面提供一种基于5G通信的交直流输电线路行波故障测距系统。