[发明专利]电网故障点及故障严重程度的确定方法

权利要求书

1.一种电网故障点及故障严重程度的确定方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：在电网中安装行波测量单元；

步骤2：将各行波测量单元划分成不同的测量集合；

步骤3：当电网发生故障时，各行波测量单元分别同时测量设定时长的电压行波数据和电流行波数据；

步骤4：在各测量集合内，比较任意两个行波测量单元测得的电压行波数据或者电流行波数据波形的相似度最大值，提取行波到达所述两个行波测量单元的时差，确定行波波头在该测量集合中首先到达的行波测量单元；

步骤5：针对各测量集合内行波波头首先到达的行波测量单元，比较任意两个行波波头首先到达的行波测量单元的电压行波数据或者电流行波数据波形的相似度最大值，确定各测量集合内行波波头首先到达的行波测量单元中，行波波头最先到达的行波测量单元，该行波测量单元所在的测量集合即为故障点所在的测量集合；

步骤6：确定故障点所在的具体位置；

步骤7：确定故障的严重程度。

2.根据权利要求1所述的一种电网故障点及故障严重程度的确定方法，其特征是所述在电网中安装行波测量单元具体是：

在辐射形结构的电网中，当只有首端结点和末端结点时，在首端结点和末端结点各安装1个行波测量单元；当除了首端结点和末端结点外，还有中间结点时，在首端结点和末端结点各安装1个行波测量单元，并任选首端结点和末端结点之间的1个中间结点安装行波测量单元；

在环形结构电网中，在最长线路的首端结点和末端结点各安装1个行波测量单元，当两个相邻环形结构电网共享公共线路时，以共享的公共线路为最长线路，再选取该最长线路以外的任意1个结点安装行波测量单元；

行波测量单元用于采集与结点相连的所有线路上的电流行波数据和母线上的电压行波数据。

3.根据权利要求1所述的一种电网故障点及故障严重程度的确定方法，其特征是所述步骤4具体包括：

步骤101：设定任意两个行波测量单元分别为行波测量单元A和行波测量单元B；

步骤102：行波测量单元A和行波测量单元B在设定时长t内，测得电压行波数据或者电流行波数据，其中，电压行波数据分别为f_VA(τ)、f_VB(τ)，τ∈[0，t]，电流行波数据分别为f_IA(τ)、f_IB(τ)，τ∈[0，t]；

步骤103：设定行波测量单元A相对于行波测量单元B的曲线顺序相似度函数，具体为：

当行波测量单元A和行波测量单元B测得的电压行波数据分别为f_VA(τ)和f_VB(τ)时，行波测量单元A相对于行波测量单元B的曲线顺序相似度函数为：

RAB(x)=∫0tfVA(τ-x)·fVB(τ)·dτ,]]>

当行波测量单元A和行波测量单元B测得的电流行波数据分别为f_IA(τ)和f_IB(τ)时，行波测量单元A相对于行波测量单元B的曲线顺序相似度函数为：

RAB(x)=∫0tfIA(τ-x)·fIB(τ)·dτ;]]>

同时设定行波测量单元B相对于行波测量单元A的曲线顺序相似度函数，具体为：

当行波测量单元A和行波测量单元B测得的电压行波数据分别为f_VA(τ)和f_VB(τ)时，行波测量单元B相对于行波测量单元A的曲线顺序相似度函数为：

RBA(x)=∫0tfVB(τ-x)·fVA(τ)·dτ;]]>

当行波测量单元A和行波测量单元B测得的电流行波数据分别为f_IA(τ)和f_IB(τ)时，行波测量单元B相对于行波测量单元A的曲线顺序相似度函数为：

RBA(x)=∫0tfIB(τ-x)·fIA(τ)·dτ;]]>

步骤104：在时间段[0，t]内，令R_AB-MAX为R_AB(x)中的最大值，R_BA-MAX为R_BA(x)中的最大值；

步骤105：判断R_AB-MAX与R_BA-MAX的大小，如果R_AB-MAX＞R_BA-MAX则行波先到达行波测量单元B，然后到达行波测量单元A，R_AB-MAX对应的x值为行波到达测量单元B后再到达行波测量单元A的时差；如果R_AB-MAX＜R_BA-MAX则行波先到达行波测量单元A，然后到达行波测量单元B；R_BA-MAX对应的x值为行波到达波测量单元A后再到达行波测量单元B的时差。

4.根据权利要求1所述的一种电网故障点及故障严重程度的确定方法，其特征是所述确定故障的严重程度具体是，利用故障点两侧的两个行波测量单元的电压行波数据和电流行波数据相乘运算后的第一个扰动功率峰值之和来确定故障的严重程度。