一種基于經驗波速的無效時刻點剔除方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于經驗波速的無效時刻點剔除方法，屬于電力系統故障測距技術領域。沿直流輸電線路設置多個檢測點；當直流線路發生故障時，首先，根據檢測點采集的極電流行波數據計算線模電流，然后通過小波變換檢測出故障初始行波和標定出故障初始行波到達各檢測點的時刻；其次，采用各檢測點波到時刻和故各區段長度分別計算波速，并采用偏離程度來刻畫計算波速與經驗波速的距離，若偏離程度小于閾值，則為有效時刻點，反之，則存在無效時刻點。本發明利用多測點波到時刻進行無效時刻點的剔除，不受波形等因素影響，不但原理簡單，而且可靠有效。
【專利說明】
-種基于經驗波速的無效時刻點剔除方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種基于經驗波速的無效時刻點剔除方法，屬于電力系統故障測距技 術領域。
【背景技術】
[0002] 現有的行波定位方法僅僅利用一條輸電線路的故障行波信息進行定位計算，雙端 行波故障定位要求兩側的時鐘嚴格同步，利用兩側故障首波頭的到達時間進行故障定位。 然而，實際工程中不能保證所有檢測裝置都正確啟動，不同廠家的GPS授時設備、惡劣天氣 W及GPS接受信號固有不穩定性等因素會導致各測點記錄的時鐘不同步、甚至會出現時標 未標定等問題，由此引入的時鐘誤差會使得行波定位結果誤差增大甚至出現錯誤。因此，有 必要判別各測點時鐘信號的有效性、剔除那些時鐘標定錯誤、GPS授時誤差過大的檢測點時 間數據，W避免出現測距錯誤的現象，從而進一步提高測距的精度。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題是針對多測點的直流線路行波故障定位中的檢測點時 鐘無效問題，提出一種基于多測點波到時刻信息的無效時刻點剔除方法。
[0004] 本發明的技術方案是:一種基于經驗波速的無效時刻點剔除方法，沿直流輸電線 路設置多個檢測點；當直流線路發生故障時，首先，根據檢測點采集的極電流行波數據計算 線模電流，然后通過小波變換檢測出故障初始行波和標定出故障初始行波到達各檢測點的 時刻;其次，采用各檢測點波到時刻和故各區段長度分別計算波速，并采用偏離程度來刻畫 計算波速與經驗波速的距離，若偏離程度小于闊值，則為有效時刻點，反之，則存在無效時 刻點。
[0005] 具體步驟為：
[0006] 第一步、電流行波數據獲取：
[0007] 分別沿直流輸電線路布置多個檢測點，當直流輸電線路發生接地故障時，根據檢 測點采集到的極電流行波數據計算線模電流；
[000引第二步、計算波速的獲取：
[0009] 采用小波變換模極大值標定的故障行波到達時刻為:tk，k=l，2,……n，兩檢測點 間的距離為A 1化，且j = 1，2，……n，則計算波速為：
[0010]
(1)
[0011] 第S步、無效時刻點剔除：
[0012] 現定義計算波速與經驗波速偏離程度Sa為：
[001 引 Sjk= I Vjk-V I (2)
[0014]若j檢測點與其他檢測點得到計算波速與經驗波速偏離程度均滿足SA>Sset，，則j 檢測點獲取到的時刻為無效時刻點，反之j檢測點獲取到的時刻為有效時刻點；
[001 引其中 j聲k k = l ,2,......n, j = 1,2,......n，Sset = 0.1 X l08m/s，n為檢測點的個數。
[0016] 其中，采樣率為IMHz，經驗波速V取為2.96 X loVs。
[0017] 本發明的原理是：
[001引1、行波傳播特性
[0019] 根據行波的傳播特性可知，當故障電流行波在線路上傳播時，隨著傳播距離的增 大，行波能量衰減的越多，行波波頭到達檢測點的時間越晚，故可W考慮利用各檢測點檢測 到的電流行波小波變換模極大值和線模量時間差進行檢測點區段的判別。
[0020] 2、行波波速
[0021] 沿直流輸電線路全長設置Mi~Mk共k各檢測點，故障區段同側各檢測點兩兩組合， 對應的區段長度為h~In,對應的檢測點行波波到時差分別為A tl~A tn。當直流輸電線路 發生故障時，沿線安裝的各個檢測點采集故障電流行波數據。理論上，線模行波波速在傳播 過程中的損耗較小，行波波速可看作基本不發生變化。故，未故障區段線路長度和波到時差 的關系滿足：
[0022]
(3 )
[0023] 當直流線路發生故障后，故障行波沿輸電線路向兩端傳播。若各檢測點的時標標 定正確，則利用非故障區段線路長度和時標差計算得到的結果接近于波速;而時標標定錯 誤或誤差過大的檢測點計算得到的結果與經驗波速相差過大。因此，可W根據運個規律判 斷出無效時刻點并予W剔除。
[0024] 本發明的有益效果是:本發明利用計算波速與經驗波速進行直線擬合來剔除無效 時刻點，可W通過多組測點計算結果對檢測點時標進行多次判別，不僅原理簡單，而且準確 性高。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發明雙極直流輸電系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明作進一步說明。
[0027] 實施例1:在全長為1500km的直流輸電線路上隨機設置9個檢測點，線路全長被分 為8個區段，每段線路長度分別為：500km、200km、100km、200虹1、150km、50km、100km、200km， 故障位置位于檢測點M4和Ms之間，且距離M4檢測點50km處，接地電阻為50 Q，故障時刻為 0.5s，采樣率為IMHz，選取0.5~0.505s時窗內的M、N端和各個檢測點的線模電流行波數據。 將檢測點M3的時標設為ISOiisW模擬其時鐘錯誤。
[0028] 第一步、電流行波數據獲取:分別沿直流輸電線路正、負極線路全長1500km共布置 9個檢測點。當直流輸電線路發生接地故障時，根據多測點采集到的極電流行波數據計算線 模電流。
[0029] 第二步、計算波速的獲取:采用=次B樣條小波變換模極大值標定的故障行波到達 時刻為tk的結果如表1，根據式(1)得到的計算波速結果如表2。
[0030] 第S步、無效時刻點剔除:根據式(2)得到的計算波速與經驗波速偏離程度Sa結果 如表2。由表2 可知 531 = 0.400、532 = 1.022、534 = 49.6 7 2、S化= 49.672、536 = 5.933、537 = 4.447、S38 = 2.96 3、S39 = 44.100滿足?k>Sset，k聲j，k=l，2，…n，故可W判斷出3檢測點獲 取到的時刻點為無效時刻點。
[0031]
[0032] 表1:各檢測點線模行波數據小波變換結果
[0033]
[0034]
[0035] 表2:各檢測點計算波速結果和偏離程度Sjk
[0036] W上結合附圖對本發明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發明并不限于上述 實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可W在不脫離本發明宗旨的前 提下作出各種變化。
【主權項】
1. 一種基于經驗波速的無效時刻點剔除方法，其特征在于:沿直流輸電線路設置多個 檢測點；當直流線路發生故障時，首先，根據檢測點采集的極電流行波數據計算線模電流， 然后通過小波變換檢測出故障初始行波和標定出故障初始行波到達各檢測點的時刻；其 次，采用各檢測點波到時刻和故各區段長度分別計算波速，并采用偏離程度來刻畫計算波 速與經驗波速的距離，若偏離程度小于閾值，則為有效時刻點，反之，則存在無效時刻點。2. 根據權利要求1所述的基于經驗波速的無效時刻點剔除方法，其特征在于具體步驟 為： 第一步、電流行波數據獲取： 分別沿直流輸電線路布置多個檢測點，當直流輸電線路發生接地故障時，根據檢測點 采集到的極電流行波數據計算線模電流； 第二步、計算波速的獲取： 采用小波變換模極大值標定的故障行波到達時刻為:tk，k=l，2,……n，兩檢測點間的 距離為A I ，且j = 1，2，……η，則計算波速為：(1) 第三步、無效時刻點剔除： 現定義計算波速與經驗波速偏離程度3>為： Sjk= I vjk-v (2) 若j檢測點與其他檢測點得到計算波速與經驗波速偏離程度均滿足\k>Sse3t，，則j檢測 點獲取到的時刻為無效時刻點，反之j檢測點獲取到的時刻為有效時刻點； 其中 j乒k k=l，2, n，j = l，2,......n，5set = 〇. I X l〇8m/s，n為檢測點的個數。
【文檔編號】G01R31/08GK106019078SQ201610328932
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】田鑫萃, 束洪春, 白冰
【申請人】昆明理工大學