[发明专利]一种柔性直流输电线路故障定位方法、系统、设备及介质

说明书

本发明公开了一种柔性直流输电线路故障定位方法、系统、设备及介质，方法包括以下步骤：S1，记录每一处故障电流，并求出各处故障电流1模分量；S2，对各故障电流1模分量进行小波分解，提取电流暂态量信号；S3，对小波分解提取的电流暂态量信号进行时间反转；S4，采用时间反转后的电流暂态量信号求取线路各处的假设故障电流，假设故障电流的电流最大处即为实际故障点。本发明使用无损镜像线路中计算反转电流时，测距结果精确且计算简便。利用小波分解提取故障电流暂态量，有效消除了交流侧注入电流及保护控制系统的影响。本发明不受过渡电阻、故障类型的影响。可在较低采样频率下满足测距精度要求，降低了测距成本。

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及一种柔性直流输电线路故障定位方法、系统、设备及介质。

背景技术

柔性直流输电技术的研究与发展促进了可再生能源、分布式能源的大量有效使用。我国也相继建成了上海南汇、浙江舟山、广东南澳岛和福建厦门等柔性直流输电工程。柔性直流输电系统根据换流站类型可分为两电平或三电平系统、模块化多电平系统。输电线路作为直流输电的桥梁，若其发生故障，不仅影响功率的输送，还会造成系统(尤其是投资成本高的换流站)的停运，严重时可能造成换流站设备的损坏。因此，准确快速的直流输电线路的故障定位尤为重要。

目前，直流输电线路的故障定位方法主要基于行波和暂态量反演原理。行波测距法一般用于线路很长的传统高压直流输电线路的故障定位，可分为单端和双端测距。单端测距法易受到过渡电阻、线路分布电容(尤其是电缆分布电容)的影响，且二次行波波头难以捕捉。双端测距法受到时间同步的影响较大。行波测距法主要受到采样装置和波头识别技术的制约，一般行波法采样频率都达到500kHz以上。基于暂态量反演的测距方法一般用于线路较短的柔性直流输电线路的故障定位，但该方法容易受到线路故障后，交流侧注入电流的影响；同时，该方法采用的贝杰龙线路模型计算所得的暂态量与实际情形相差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种柔性直流输电线路故障定位方法、系统、设备及介质，可对柔性直流输电线路故障进行有效的定位。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种柔性直流输电线路故障定位方法，包括以下步骤：

S1，记录每一处故障电流，并求出各处故障电流1模分量；

S2，对各故障电流1模分量进行小波分解，提取电流暂态量信号；

S3，对小波分解提取的电流暂态量信号进行时间反转；

S4，采用时间反转后的电流暂态量信号求取线路各处的假设故障电流，假设故障电流的电流最大处即为实际故障点。

优选的，小波分解过程为：选取多贝西小波DB10作为母小波函数，分解层数为多层，每层分解的输入信号均被分解为一组高频分量和一组低频分量，将在第一层分解的高频分量作为电流暂态量信号。

优选的，时间反转过程为：电流暂态量信号为时间段，设被记录信号的初始时刻t＝0，终止时刻t＝T，将被测电流进行时间反转，即为i(t)→i(T-t)。

优选的，求取假设故障电流过程为：将时间反转后的电流暂态量信号作为反转电流源注入到假设故障处，假设故障处的故障电流为各个反转电流源注入故障处的电流之和。

优选的，采用电流检测装置记录每一处故障电流。

优选的，记录故障电流时间窗为10ms。

一种柔性直流输电线路故障定位系统，包括：

1模分量计算模块，用于记录每一处故障电流，并求出各处故障电流1模分量；

电流暂态量信号提取模块，用于对各故障电流1模分量进行小波分解，提取电流暂态量信号；