[发明专利]基于行波固有频率的输电网故障联网定位与测距方法

摘要

本发明公开了一种基于行波固有频率的输电网故障联网定位与测距方法，经过输电网母线处联网测量点的故障电流行波信号固有频率主成分的提取分析后，据以计算各联网测量点频率对应的行波路径，最后利用各联网测量点频率对应的行波路径和输电网各段线路长度比较进行故障线路定位，给出输电网路故障联网定位和测距结果。该方法能有效得到各联网测量点频率对应的行波路径，故障定位和故障测距结果精确、可靠，且对设备无特殊要求，方便实施。

主权项

一种基于行波固有频率的输电网故障联网定位与测距方法，其步骤为：(1)预处理故障录波装置从输电网各个线路i(i∈[1，p]，p为输电网线路总数)的左端测量点Mim和右端测量点Min采集得到故障电流行波信号送入主机，经滤波处理后进行相模变换，并根据被测故障类型，分别得到输电网线路i左端测量点Mim和右端测量点Min的故障电流行波模信号xim和xin；(2)行波路径计算利用多分类频谱估计方法从线路i左端和右端的故障电流行波模信号xim和xin中分别提取出其固有频率主成分fim1和fin1；并据以计算出线路i左端和右端的行波路径长度Lim、Lin；(3)故障定位与测距根据线路i左端和右端的行波路径长度Lim、Lin与线路i的长度Li的比较结果，定位出故障所在的线路及其在该线路上的距离：若线路i＝a左右两测量端均有故障电流行波信号输出，即线路两端均为有效测量点，且满足|Lam+Lan‑La|＜ε则说明故障发生在线路a，故障距测量点Mam的长度d＝Lam，其中ε为不等式的阈值；否则，故障发生在至少有一个测量端无故障电流行波信号输出，即至少有一个失效测量端的线路i＝j上：情况一：仅有线路j的1个测量点失效，判定故障在该线路j上，故障距其有故障电流行波信号输出的测量点Mjm的长度d＝Ljm或d＝Lj‑Ljn；情况二：仅有线路j的2个测量点同时失效，判定故障发生在线路j，故障距左端测量点Mjm的长度d＝Lj‑L(j+1)m+L(j+1)(j＜p)或d＝L(j‑1)n‑L(j‑1)(j＝p)；情况三：线路j、线路i＝k(j＜k且j，k∈[1，p])两条线路各有1个测量点失效，若不等式(a)(b)(c)(d)中任一式成立，则故障发生在线路j，故障距测量点Mjm的长度d＝Ljm或d＝Lj‑Ljn；|Ljm+L(j+1)m‑Lj‑L(j+1)|＜ε        (a)|L(j+1)m‑Ljn‑L(j+1)|＜ε           (b)|L(j‑1)n‑Ljm‑L(j‑1)|＜ε           (c)|Ljn+L(j‑1)n‑Lj‑L(j‑1)|＜ε        (d)若不等式(e)(f)(g)(h)中任一式成立，则故障发生在线路k，故障距测量点Mkm的长度d＝Lkm或d＝Lk‑Lkn。|Lkm+L(k+1)m‑Lk‑L(k+1)|＜ε        (e)|L(k+1)m‑Lkn‑L(k+1)|＜ε           (f)|L(k‑1)n‑Lkm‑L(k‑1)|＜ε           (g)|Lkn+L(k‑1)n‑Lk‑L(k‑1)|＜ε        (h)