[发明专利]一种配网电缆故障识别与定位方法

说明书

本发明提出的是一种配网电缆故障识别与定位方法，该方法包括以下步骤：1、获取故障反射波形y(t)；2、获取无故障反射波形ysubgt;0/subgt;(t)；3、对故障反射波形y(t)减去无故障反射波形ysubgt;0/subgt;(t)得到的信号取绝对值获得波形ysubgt;1/subgt;(t)；4、对波形ysubgt;1/subgt;(t)进行时间反演得到反演波形ysubgt;1/subgt;(T‑t)；5、将反演波形ysubgt;1/subgt;(T‑t)注入设置N个检测点的仿真模型2中进行仿真，获取N个检测点的电压波形；6、根据能量谱进行故障定位。本发明适用于不同类型的电缆故障定位，能够对配网电缆各类故障类型实现准确快速定位，具有测量精度高、抗噪声能力强等优点。

技术领域

本发明涉及的是一种配网电缆故障识别与定位方法，属于配电电缆故障定位技术领域。

背景技术

电缆广泛应用于电网配电系统和铁路、航空、制造等行业的供电系统中；为了避免雷击、风害等外力的影响，电缆通常埋设在系统内部或地下，所以电缆的故障无法像架空线路一样通过巡检进行识别和定位，而是需要特殊的故障定位方法。

以时域反射法为代表的行波法作为输电线路主要的故障定位方法，通过测量电磁行波在线路中的传播与反射的暂态响应，可以对故障进行诊断和位置估计；该方法虽然有很多优点，但是存在单端测距时二次反射波头的信号很微弱，不易识别等问题；双端测距时需要GPS辅助获得行波到达线路终端的精确时间来实现双端同步采样，增加了成本，使得此类行波法的应用受到了一定的局限；此外，配电网往往具有复杂的拓扑结构，也大大增加了行波法的反射信号分析难度。

时间反演(Time Reversal，TR)技术利用波动方程的时间对称性，将观测点中观察到的信号在时间上翻转注入原系统，利用在故障点形成时间和空间上的聚焦特性实现故障定位；在配电网中，对于多分支线路的故障定位，首先要确定故障的区段，即故障发生在哪条支路上，然后再利用无分支线路测距的方法完成故障定位，但传统的时间反演算法对故障类型和过渡电阻大小依赖度较高、且只能对单一类型的故障进行定位。

发明内容

本发明提出一种配网电缆故障识别与定位方法，其目的旨在解决现有技术无法对配电网中电缆故障进行有效识别和定位的问题。

本发明的技术解决方案：一种配网电缆故障识别与定位方法，该方法包括以下步骤：

1、获取故障反射波形y(t)；

2、获取无故障反射波形y₀(t)；

3、对故障反射波形y(t)减去无故障反射波形y₀(t)得到的信号取绝对值获得波形y₁(t)；

4、对波形y₁(t)进行时间反演得到反演波形y₁(T-t)；

5、将反演波形y₁(T-t)注入设置N个检测点的仿真模型2中进行仿真，获取N个检测点的电压波形；

6、根据能量谱进行故障定位。

进一步地，所述获取故障反射波形y(t)，具体包括以下步骤：

1-1、通过脉冲发生器装置产生入射脉冲f(t)；

1-2、在故障电缆首端注入入射脉冲f(t)，检测获取故障反射波形y(t)。

进一步地，所述获取无故障反射波形y₀(t)，具体包括以下步骤：

2-1获取需要进行故障定位的配电电缆的相关参数，在Simulink里建立无故障仿真模型1；

2-2获取仿真模型1中无故障电缆的首端注入入射脉冲f(t)下产生的无故障反射波形y₀(t)。