[发明专利]基于波形重构的单端行波故障测距方法

说明书

本发明涉及电力线路故障测距与定位技术领域，具体涉及一种基于波形重构的单端行波故障测距方法，包括以下步骤：1)获得有效计算网络拓扑；2)故障行波线模分量获取；3)获得可能故障点位置；4)行波波形的构造；5)故障点的确定；本发明通过波形构造来识别故障点反射波头，通过引入有效计算电力网络区域内的拓扑，在使用行波单端行波测距方法时可以更全面的考虑故障线路附近线路的影响，由于仅使用行波信息，该方法也适用于一些未引起保护动作扰动的扰动点分析；此外，本方法还适用于一些线路特殊点故障的分析。

技术领域

本发明涉及电力线路故障测距与定位技术领域，具体涉及一种基于波形重构的单端行波故障测距方法。

背景技术

由于测距精度高，适用范围广，行波测距技术在电力系统中得到了广泛应用。现有的行波测距系统使用的测距原理大多是以本线路双端行波测距原理为主，单端行波测距原理为辅。双端行波测距原理由于仅使用扰动初始行波到达线路两端变电站的时间差、线路长度和波速度，在实际运行中可以自动计算出测距结果，得到了广泛的应用。

除了配置为双端的电力线路外，现有的行波测距系统往往还监测着许多仅有一侧安装有行波测距装置的线路。这些线路的行波测距需要使用单端行波测距原理。单端行波测距原理利用在线路测量点感受到的故障初始行波波头和故障点反射波头来测距。对于单端行波测距原理来说，故障点反射波的正确识别是能否准确可靠进行故障测距的关键问题。但是由于故障线路同母线其他线路的影响等原因，故障点反射波头的识别是很困难的。方向行波的提出从理论上可以计算出波头是来自故障线路自身还是故障线路同母线的其它线路，但目前在电力系统内运行的行波测距系统，一般只采集电流行波或只采集电压行波，无法构成方向行波。

为唯一的确定扰动点反射波头的位置，有文献提出了工频测距和行波测距相结合的方法。该方法使用鲁棒性好的工频阻抗测距算法来确定大致故障范围。在确定的故障范围内，由小波变换获得的行波信号奇异点位置来确定精确的测距结果。但由于现场运行的工频阻抗测距算法经常会出现较大的误差，该方法会无法唯一的确定扰动点反射波头的位置。

发明内容

为了解决上述技术问题中的不足，本发明的目的在于：提供一种基于波形重构的单端行波故障测距方法，解决了单端行波故障波头的识别问题，能够获得准确的故障点位置。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述基于波形重构的单端行波故障测距方法，包括以下步骤：

1)获得有效计算网络拓扑

针对某一次故障，首先以记录到故障行波的变电站为起点进行广域宽度优先搜索，以故障线路的1.5倍长度为门槛，计算获得有效计算网络的拓扑；

2)故障行波线模分量获取

对变电站记录的故障线路行波波形进行相模变换，获得故障线路的行波线模分量。相模变换可以采用凯伦贝尔变换，其计算公式为：

其中的ia、ib、ic分别是三相电流行波，i0是变换后的行波零模分量，iα、iβ是变换后的行波线模分量；

3)获得可能故障点位置