[发明专利]一种消除煤矿高压电网单端行波故障定位死区的方法

摘要

一种消除煤矿高压电网单端行波故障定位死区的方法，属于煤矿高压电网单端行波故障定位的方法。通过定义行波瞬时功率；利用特殊波头相互印证的方法来辨识故障特征波头，解决定位死区问题；通过对线路拓扑参数已知结构的计算值与测量值的比较，排除非故障线路反射的波头，寻找故障线路对端母线的反射波波头及故障点反射波波头即特殊波头；通过进一步对特殊波头分类计算，实现消除定位死区功能，同时实现故障精确定位；经过大量的仿真及现场数据试验，定位误差在100米以内。优点：1、提高了在实际电网中高噪声下的行波波头分辨程度；2、对煤矿电网中，利用故障出线的两个特殊波头相互验证的方法，解决了线缆混合线路中，波速不一致，波头难以识别的问题。

主权项

一种消除煤矿高压电网单端行波故障定位死区的方法，其特征是：该方法通过对线路拓扑参数已知结构的计算值与测量值的比较，排除非故障线路反射的波头，寻找故障线路对端母线的反射波波头及故障点反射波波头即特殊波头；进一步对特殊波头分类计算，消除定位死区，实现故障精确定位； a,定义行波瞬时功率： 行波的特征频段为f=10～100kHz，即在上述频段内，行波的能量最大；行波信号经CT或PT引入数据采集装置之前，对信号进行带通滤波处理，抑制电力系统中的甚高频信号，避免行波信号在工频及其谐波上的迭加，缩小信号的动态波动范围，提高数据采集的分辨率； 由于故障发生后，具有分布参数的导线形成了波过程，电磁场以接近光速向线路两端传播，定义行波的电磁场能量即瞬时功率，其突变点同样定义为行波到达时刻；将观测点获取的一定时间段内的电压信号u(t)，电流信号i(t)，经Clark变换后，得到线模分量uα(t)与iα(t)，并定义行波瞬时功率，p(t)＝uα(t)·iα(t)； b,特殊波头相互印证: 在线路拓扑参数已知的情况下，根据行波波速理论值，预先计算行波往返于故障测量点与各个出线末端或分支点所用的时间，记为t′i，其中，i表示线路正常运行时，从测量点来看，波阻抗不连续点的个数，包括分支点与线路末端点；观察行波瞬时功率信号经db6小波分解后的d1层，记录行波初次到达测量点的时刻t0，分别计算可观测波头与初始波头时刻的时间差tm‑t0，其中，m表示除初始行波波头外，实际可观测波头的个数，包括分支点，线路末端点与故障点的反射波； 对照计算值与测量值，排除非故障线路反射的波头，寻找故障线路对端母线的反射波波头及故障点反射波波头即特殊波头； 特殊波头存在以下三种情况： （1）、两个波头与理论值均无法对应，这时故障出线的对端母线反射波与故障点反射波均未与其他波头重叠； （2）、有一个波头与理论值无法对应，这时产生了单端行波测距方法的死区问题，这又分为：故障点的反射波与某条出线的反射波重合，故障出线的对端母线反射波与某条出线的反射波重合； （3）、故障点反射波与对端母线反射波均与非故障线路的反射波重叠，即单端行波测距死区的极端情况。