[发明专利]一种基于电力扰动法的线路故障定位方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于电力扰动法的故障定位方法，其特征在于，所述方法应用于基于电力扰动法的故障定位系统，所述系统包括：故障指示器、信号发生装置和主机；

所述故障指示器和所述信号发生装置均与电网线路连接，所述故障指示器与所述主机通过GPRS双向通信连接；

所述方法包括：

所述信号发生装置向电网线路传输扰动信号；

所述故障指示器采集电网线路中的扰动信号，并获取所述扰动信号的波形；

所述故障指示器根据全周傅氏算法，计算所述扰动信号波形的幅值；

所述故障指示器判断所述幅值是否大于第一预设阈值；

如果判断结果为是，则所述故障指示器判定该故障指示器对应的电网线路中存在单相接地故障，并产生故障报警信号；

所述故障指示器将所述故障报警信号通过GPRS双向通信发送至主机；

所述主机接收所述故障报警信号，并进行故障定位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述故障指示器采集电网线路中的扰动信号，并获取所述扰动信号的波形之后，还包括：

所述故障指示器根据预设的检测周期，将所述波形分为多个波形组；

所述故障指示器分别将所述相邻两个波形组进行互减，并得到上下对称的两组扰动信号数据；

所述故障指示器将所述两组扰动信号数据再次进行互减，得到两倍扰动信号数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障指示器根据全周傅氏算法，计算所述扰动信号波形的幅值，包括：

所述故障指示器根据所述全周傅氏算法，确定所述扰动信号波形的函数，其中，所述扰动信号波形的函数为：

其中，i_(t)为扰动信号波形函数，n为自然数，b_n为各次谐波的余弦幅值，ω₁为基波角频率，t为时间，a_n为各次谐波的正弦幅值；

所述故障指示器根据傅氏级数原理，分别计算各次谐波的正弦幅值和余弦幅值，其中，所述各次谐波的正弦幅值和余弦幅值分别为：

其中，a_n为各次谐波的正弦幅值，T为周期，i_(t)为扰动信号波形函数，n为自然数，ω₁为基波角频率，t为时间，b_n为各次谐波的余弦幅值；

所述故障指示器根据所述各次谐波的正弦幅值和余弦幅值，计算出n次谐波电流分量的有效值和相角，其中，所述n次谐波电流分量的有效值和相角分别为：

其中，I_n为n次谐波电流分量的有效值，a_n为各次谐波的正弦幅值，b_n为各次谐波的余弦幅值；

所述故障指示器根据梯形积分法，计算出所述扰动信号波形的实部和虚部，其中，所述扰动信号波形的实部和虚部分别为：

其中，a′_n为扰动信号波形的实部，N为扰动信号波形在1周期内的采样点数，k为采样次数，i_k为第k次采样值，n为自然数，b′_n为扰动信号波形的虚部，i₀为k＝0时的采样值，i_N为k＝N时的采样值；

所述故障指示器根据所述扰动信号波形的实部和虚部，计算出所述扰动信号波形的幅值，其中，所述扰动信号波形的幅值为：

其中，I′_n为扰动信号波形的幅值，a′_n为扰动信号波形的实部，b′_n为扰动信号波形的虚部。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述故障指示器将所述故障报警信号通过GPRS双向通信发送至主机之前，还包括：

所述故障指示器获取所述故障报警信号次数；

所述故障指示器判断所述故障报警信号次数是否大于第二预设阈值；

如果判断结果为是，则所述故障指示器将所述故障报警信号通过GPRS双向通信发送至主机。