[发明专利]一种适用于直流输电系统故障测距方法及系统

权利要求书

1.一种适用于直流输电系统故障测距方法，其特征在于，包括：

提取电信号故障行波；

根据所述电信号故障行波确定在故障发生瞬间整流侧与逆变侧电流行波的突变方向；

根据所述突变方向判断故障为区内故障还是区外故障；所述区内故障为以换流站为界限的直流线路的故障；所述区外故障为以换流站为界限的交流线路的故障；

若所述突变方向相同，则故障为区外故障；

若所述突变方向不同，则故障为区内故障；并对所述电信号故障行波进行快速傅里叶频谱分析，确定电信号故障行波的固有频率主成分所在的频谱区间；

对电信号故障行波的固有频率主成分所在的频谱区间进行线性调频Z变换确定固有频率主成分；

建立直流输电系统故障距离与固有频率主成分的对应关系；

根据对应关系和固有频率主成分确定故障距离。

2.根据权利要求1所述的一种适用于直流输电系统故障测距方法，其特征在于，所述若所述突变方向不同，则故障为区内故障；并对所述电信号故障行波进行快速傅里叶频谱分析，确定电信号故障行波的固有频率主成分所在的频谱区间，具体包括：

判断直流输电系统是单极输电线路还是双极输电线路；

若所述直流输电系统是单极输电线路，则对所述电信号故障行波进行快速傅里叶频谱分析，确定电信号故障行波的固有频率主成分所在的频谱区间；

若所述直流输电系统是双极输电线路，则对所述电信号故障行波进行模量解耦；

对模量解耦后的电信号故障行波进行快速傅里叶频谱分析，确定电信号故障行波的固有频率主成分所在的频谱区间。

3.根据权利要求2所述的一种适用于直流输电系统故障测距方法，其特征在于，所述若所述直流输电系统是双极输电线路，则对所述电信号故障行波进行模量解耦，具体包括：

基于Karenbauer变换，确定直流输电系统的Karenbauer模量变换矩阵；

对Karenbauer模量变换矩阵进行求解；

利用求解后的Karenbauer模量变换矩阵对所述电信号故障行波进行模量分解。

4.根据权利要求1所述的一种适用于直流输电系统故障测距方法，其特征在于，所述建立直流输电系统故障距离与固有频率主成分的对应关系，具体包括：

利用公式和确定距整流侧的故障距离；

其中，w＝2πf，f为固有频率主成分，θ₁为整流侧故障行波反射角，θ₂为故障点故障行波反射角，v为对应频率下的行波速度，Re为求实部，d₁为距整流侧的故障距离，S₁为整流侧反射系数的拉普拉斯变换；S₂为故障点反射系数的拉普拉斯变换。

5.根据权利要求1所述的一种适用于直流输电系统故障测距方法，其特征在于，所述根据对应关系和固有频率主成分确定故障距离，具体包括：

利用公式d₂＝D-d₁确定距逆变侧的故障距离；其中，d₂为距逆变侧的故障距离，D为整流侧与逆变侧之间的距离；

判断距整流侧的故障距离和距逆变侧的故障距离的大小；

若距整流侧的故障距离小于距逆变侧的故障距离，则距整流侧的故障距离为故障距离；

若距整流侧的故障距离大于距逆变侧的故障距离，则距逆变侧的故障距离为故障距离。