專(zhuān)利名稱(chēng)：一種同桿并架雙回線路故障測(cè)距方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配網(wǎng)輸電線路的故障測(cè)距方法，特別涉及一種應(yīng)用于同桿并架雙回線路的故障測(cè)距方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時(shí)，快速準(zhǔn)確地確定故障地點(diǎn)、排除故障并及時(shí)恢復(fù)供電，對(duì)提高供電可靠性具有重要意義。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，同桿并架雙回線由于具有節(jié)省用地，投資小，經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)在歐美日等國(guó)家的高壓及超高壓輸電線路上得到了廣泛采用。隨著同桿并架雙回線的廣泛采用，對(duì)這種輸電結(jié)構(gòu)的故障測(cè)距研究變得日益重要。目前許多已有的故障測(cè)距產(chǎn)品大多針對(duì)單回線用阻抗測(cè)距進(jìn)行定位，而對(duì)于雙回線發(fā)生故障時(shí)的復(fù)雜電氣特性則暴露出了許多弊端。相對(duì)單回線路，同桿并架結(jié)構(gòu)增近了雙回線間的距離，使線間的電磁耦合變得更加復(fù)雜，發(fā)生故障的類(lèi)型也變得更為繁多?，F(xiàn)有的同桿并架雙回線路故障測(cè)距方法類(lèi)型繁多，且各具特點(diǎn)。行波故障測(cè)距和阻抗故障測(cè)距是現(xiàn)在運(yùn)行中的兩種常用方法。行波故障測(cè)距由于其定位精度高，不受系統(tǒng)運(yùn)行方式和接地電阻的影響被認(rèn)為是輸電線路故障測(cè)距的重要選擇?，F(xiàn)有的行波測(cè)距和行波選線方法的正確性和有效性己經(jīng)被實(shí)際運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所證實(shí)，這說(shuō)明了行波中包含的故障信息是可以利用的。行波測(cè)距是建立在輸電線路的分布參數(shù)上，直接利用故障產(chǎn)生的暫態(tài)行波信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行分析和計(jì)算的一種測(cè)距方法。行波故障測(cè)距主要分為單端測(cè)距和雙端測(cè)距。單端行波測(cè)距原理可以歸結(jié)為，利用在線路測(cè)量端感受到的第一個(gè)正向行波浪涌和它在故障點(diǎn)或阻抗不連續(xù)點(diǎn)反射波之間的時(shí)延，計(jì)算本端或?qū)Χ四妇€到故障點(diǎn)之間的距離。而雙端行波測(cè)距原理則可認(rèn)為是記錄兩端測(cè)量點(diǎn)感受到的第一個(gè)到達(dá)的行波時(shí)間差來(lái)計(jì)算測(cè)量點(diǎn)到達(dá)故障點(diǎn)的距離。對(duì)于單端測(cè)距，由于行波在特征阻抗變化時(shí)的折、反射情況比較復(fù)雜，非故障線路不是“無(wú)限長(zhǎng)”，由測(cè)量點(diǎn)折射過(guò)去的行波分量經(jīng)一段時(shí)間后又會(huì)回到測(cè)量點(diǎn)，使得行波分析和單端故障測(cè)距較為困難。然而雙端行波測(cè)距則只需要記錄第一次行波到達(dá)的時(shí)間，其過(guò)渡電阻的電弧特性、系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化、線路分布電容及負(fù)荷電流等對(duì)測(cè)距的影響不大，所以具有很高的準(zhǔn)確度和測(cè)距的可靠性。但是，行波故障測(cè)距準(zhǔn)確與否主要取決于行波波頭的提取是否可靠，目前用于提取行波特征的方法，而目前的用于行波特征的提取方法不夠成熟，使得行波部長(zhǎng)測(cè)距的準(zhǔn)確度和測(cè)距的可靠性不能很好得到保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種同桿并架雙回線路故障測(cè)距方法，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠提取行波波頭的特征，使同桿并架雙回線路故障測(cè)距準(zhǔn)確、可靠。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種同桿并架雙回線路故障測(cè)距方法，包括如下步驟:
(S1)對(duì)采樣得到的雙回三相暫態(tài)電流作為原始電流信號(hào)進(jìn)行去噪，包括如下子步驟:(S1-1)應(yīng)用匹配追蹤算法將原始電流信號(hào)在衰減正弦量過(guò)完備原子庫(kù)中稀疏分解，在滿(mǎn)足式(1)的條件下，得到最匹配衰減正弦量原子，并得到衰減正弦量原子參變量 ;
權(quán)利要求
1.一種同桿并架雙回線路故障測(cè)距方法，其特征在于包括如下步驟: (51)對(duì)采樣得到的雙回三相暫態(tài)電流作為原始電流信號(hào)進(jìn)行去噪，包括如下子步驟: (S1-1)應(yīng)用匹配追蹤算法將原始電流信號(hào)在衰減正弦量過(guò)完備原子庫(kù)中稀疏分解，在滿(mǎn)足式(I)的條件下，得到最匹配衰減正弦量原子，并得到衰減正弦量原子參變量
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同桿并架雙回線路故障測(cè)距方法，其特征在于:所述步驟(Sl-1)包括以下子步驟: (S1-1-1)先應(yīng)用匹配追蹤算法將原始電流信號(hào)在Gabor過(guò)完備原子庫(kù)中稀疏分解，再用分解出的Gabor原子計(jì)算對(duì)應(yīng)的衰減正弦量原子,該Gabor原子向衰減正弦量原子的計(jì)算對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)變過(guò)程為: 尋求Gabor原子與當(dāng)前殘余信號(hào)具有較大內(nèi)積的半平面，如果是右半平面，則正弦量原子是衰減的；如果是左半平面，則正弦量原子是發(fā)散的； (S1-1-2)由尺度因子s計(jì)算初始衰減因子P的估計(jì)值，根據(jù)步驟(S1-1-1)的轉(zhuǎn)變結(jié)果，當(dāng)正弦量原子為衰減時(shí)，P ^;當(dāng)正弦量原子為發(fā)散時(shí)P =； (S1-1-3)根據(jù)得到的衰減正弦量原子，確定衰減正弦量原子其起始和終止時(shí)間，然后利用偽牛頓算法對(duì)衰減正弦量原子的衰減因子P和頻率因子ξ進(jìn)行優(yōu)化，并利用優(yōu)化后衰減正弦量原子再次計(jì)算最佳相角，得到最終衰減正弦量原子參變量和最優(yōu)衰減正弦量原子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同桿并架雙回線路故障測(cè)距方法，其特征在于:所述步驟(S3)包括以下子步驟: (S3-1)對(duì)去噪后的電流處理信號(hào)進(jìn)行六相相模變換后的其中一模分量進(jìn)行最佳脈沖原子匹配，求得內(nèi)積計(jì)算最大的原子，構(gòu)造正脈沖的脈沖原子庫(kù)如式(6)，并根據(jù)式(6)獲得脈沖信號(hào)原子的兩個(gè)參量[ts，t山將該參量[ts，tj轉(zhuǎn)化為采樣點(diǎn)[ns，η山轉(zhuǎn)化過(guò)程為:先將原始電流信號(hào)的采樣點(diǎn)數(shù)N等分成M份，按《s=ix|, i e
且i e Ζ， Μ.ns < S s+.^.，應(yīng)用匹配追蹤算法的計(jì)算，得到粗匹配參數(shù)[ns，nj ;再在[ 6-范 MM 圍內(nèi)，對(duì)ns進(jìn)行二次搜索，最終得到最匹配的參數(shù)[ns，ne]； f Y (t) =Ky [u (t-ts) -u (t-te) ](6) 式(6)中，Y=[ts，tJ，％和分別為脈沖擾動(dòng)的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間；KY為使fY (t) 11=1的系數(shù)；當(dāng)最佳匹配最大內(nèi)積為正時(shí)，為電壓尖峰；當(dāng)最佳匹配最大內(nèi)積為負(fù)時(shí)，為電壓切痕； (S3-2)重復(fù)步驟(S3-1)對(duì)去噪后的電流處理信號(hào)進(jìn)行六相相模變換后的其中一模分量進(jìn)行多次最佳脈沖原子匹配與提取，直到殘余信號(hào)能量E。與原始電流信號(hào)能量E相比小于閾值ε m后退出所述重復(fù)步驟的循環(huán)； (S3-3)計(jì)算各匹配追蹤算法迭代過(guò)程中生成的最匹配脈沖信號(hào)的能量，將能量最大的三個(gè)最佳匹配脈沖原子信號(hào)峰值時(shí)間進(jìn)行比較，取最早達(dá)到峰值的時(shí)間作為為行波波頭到達(dá)測(cè)量點(diǎn)時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種同桿并架雙回線路故障測(cè)距方法，包括如下步驟(S1)對(duì)采樣得到的雙回三相暫態(tài)電流作為原始電流信號(hào)進(jìn)行去噪；(S2)將去噪后的電流處理信號(hào)進(jìn)行六相相模變換，并提取其中一模分量作為故障分析信號(hào)；(S3)應(yīng)用匹配追蹤算法對(duì)獲得的故障分析信號(hào)采取脈沖信號(hào)原子進(jìn)行匹配追蹤，將能量最大的三個(gè)最佳匹配脈沖原子信號(hào)峰值時(shí)間進(jìn)行比較，取最早達(dá)到峰值的時(shí)間作為為行波波頭到達(dá)測(cè)量點(diǎn)時(shí)間；(S4)根據(jù)已獲得的行波波頭到達(dá)兩端測(cè)量點(diǎn)的時(shí)間，計(jì)算獲得兩端測(cè)量點(diǎn)分別離故障點(diǎn)的距離。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠提取行波波頭的特征，使同桿并架雙回線路故障測(cè)距準(zhǔn)確、可靠。
文檔編號(hào)G01R31/08GK103116112SQ201310004330
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者李傳健, 余南華, 曾強(qiáng), 高新華, 陳炯聰, 李 瑞, 鄭文杰, 黃嘉健, 陳輝, 張曉平 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 廣東電網(wǎng)公司