[发明专利]一种利用故障特征频带和TT变换的电缆单端行波测距方法

摘要

本发明涉及一种利用故障特征频带和TT变换的电缆单端行波测距方法，属于电力系统继电保护技术领域。将单端行波暂态信号进行小波分解并重构为多个频带的时域信号，在各频带内，电缆线路的衰减系数和波速相对固定，采用相关分析计算每一个频带下故障后的初始行波波头(首波头)和故障点反射波波头的相关系数，定义相关系数最大的频带为特征频带，并利用特征频带的中心频率计算行波波速。在特征频带内利用时域变换的TT算法，对行波波头到达量测端的时刻进行精确标定。本方法采用特征频带中心频率计算行波波速，减小了传统电缆单端行波测距技术中行波波速选取的任意性所带来的误差，本方法应用TT变换算法进行行波波头到达时刻的标定，提高了测距精度。

主权项

1.一种利用故障特征频带和TT变换的电缆单端行波测距方法，具体步骤如下：第一步、故障信号的小波分解与重构；电缆线路发生故障时，将量测端M故障行波暂态信号采用db10小波对故障电流行波进行分解并重构为多个频带的时域信号；第二步、故障特征频带的选取；根据初始行波波头与故障点反射波波头的相似性，利用自相关来度量初始行波波头与故障点反射波的相关程度，自相关表达式为(1)在式(1)中，为量测端电流，，为选取的数据窗长度；对每个频带下的小波重构系数进行自相关分析，每个频带得到一个相关系数，选择相关系数最大的频带为特征频带；第三步、行波波速计算；利用特征频带下的中心频率计算行波波速，相波速的表达式为：(2)式中R为该频率下的单位长度电缆线路的电阻，L为该频率下的单位长度电缆线路的电感，G为该频率下的单位长度电缆线路的电导，C为该频率下的单位长度电缆线路的电容，为相位系数，ω为选取的特征频带的中心频率；第四步、利用TT变换精确标定波头到达时刻；将TT变换的对角元素标定为行波波头到达时刻，并且利用式(2)计算所得到的波速，计算故障距离为(3)式中利用TT变换标定的初始行波到达量测端M的时刻记为，故障点反射波到达量测端M的时刻记为，从而完成利用故障特征频带和TT变换的电缆单端行波测距。