专利名称：一种同杆并架双回线路故障测距方法
技术领域：
本发明涉及配网输电线路的故障测距方法，特别涉及一种应用于同杆并架双回线路的故障测距方法。
背景技术：
当输电线路发生故障时，快速准确地确定故障地点、排除故障并及时恢复供电，对提高供电可靠性具有重要意义。随着电力系统的发展，同杆并架双回线由于具有节省用地，投资�。眯б娓叩奶氐阍谂访廊盏裙业母哐辜俺哐故涞缦呗飞系玫搅斯惴翰捎�。随着同杆并架双回线的广泛采用，对这种输电结构的故障测距研究变得日益重要。目前许多已有的故障测距产品大多针对单回线用阻抗测距进行定位，而对于双回线发生故障时的复杂电气特性则暴露出了许多弊端。相对单回线路，同杆并架结构增近了双回线间的距离，使线间的电磁耦合变得更加复杂，发生故障的类型也变得更为繁多。现有的同杆并架双回线路故障测距方法类型繁多，且各具特点。行波故障测距和阻抗故障测距是现在运行中的两种常用方法。行波故障测距由于其定位精度高，不受系统运行方式和接地电阻的影响被认为是输电线路故障测距的重要选择。现有的行波测距和行波选线方法的正确性和有效性己经被实际运行和现场试验所证实，这说明了行波中包含的故障信息是可以利用的。行波测距是建立在输电线路的分布参数上，直接利用故障产生的暂态行波信号，对其进行分析和计算的一种测距方法。行波故障测距主要分为单端测距和双端测距。单端行波测距原理可以归结为，利用在线路测量端感受到的第一个正向行波浪涌和它在故障点或阻抗不连续点反射波之间的时延，计算本端或对端母线到故障点之间的距离。而双端行波测距原理则可认为是记录两端测量点感受到的第一个到达的行波时间差来计算测量点到达故障点的距离。对于单端测距，由于行波在特征阻抗变化时的折、反射情况比较复杂，非故障线路不是“无限长”，由测量点折射过去的行波分量经一段时间后又会回到测量点，使得行波分析和单端故障测距较为困难。然而双端行波测距则只需要记录第一次行波到达的时间，其过渡电阻的电弧特性、系统运行方式的变化、线路分布电容及负荷电流等对测距的影响不大，所以具有很高的准确度和测距的可靠性。但是，行波故障测距准确与否主要取决于行波波头的提取是否可靠，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够成熟，使得行波部长测距的准确度和测距的可靠性不能很好得到保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种同杆并架双回线路故障测距方法，可实现准确可靠提取行波波头的特征，使同杆并架双回线路故障测距准确、可靠。为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现:一种同杆并架双回线路故障测距方法，包括如下步骤:
(S1)对采样得到的双回三相暂态电流作为原始电流信号进行去噪，包括如下子步骤:(S1-1)应用匹配追踪算法将原始电流信号在衰减正弦量过完备原子库中稀疏分解，在满足式(1)的条件下，得到最匹配衰减正弦量原子，并得到衰减正弦量原子参变量 ;
权利要求
1.一种同杆并架双回线路故障测距方法，其特征在于包括如下步骤: (51)对采样得到的双回三相暂态电流作为原始电流信号进行去噪，包括如下子步骤: (S1-1)应用匹配追踪算法将原始电流信号在衰减正弦量过完备原子库中稀疏分解，在满足式(I)的条件下，得到最匹配衰减正弦量原子，并得到衰减正弦量原子参变量
2.根据权利要求1所述的同杆并架双回线路故障测距方法，其特征在于:所述步骤(Sl-1)包括以下子步骤: (S1-1-1)先应用匹配追踪算法将原始电流信号在Gabor过完备原子库中稀疏分解，再用分解出的Gabor原子计算对应的衰减正弦量原子,该Gabor原子向衰减正弦量原子的计算对应转变过程为: 寻求Gabor原子与当前残余信号具有较大内积的半平面，如果是右半平面，则正弦量原子是衰减的；如果是左半平面，则正弦量原子是发散的； (S1-1-2)由尺度因子s计算初始衰减因子P的估计值，根据步骤(S1-1-1)的转变结果，当正弦量原子为衰减时，P ^;当正弦量原子为发散时P =； (S1-1-3)根据得到的衰减正弦量原子，确定衰减正弦量原子其起始和终止时间，然后利用伪牛顿算法对衰减正弦量原子的衰减因子P和频率因子ξ进行优化，并利用优化后衰减正弦量原子再次计算最佳相角，得到最终衰减正弦量原子参变量和最优衰减正弦量原子。
3.根据权利要求1或2所述的同杆并架双回线路故障测距方法，其特征在于:所述步骤(S3)包括以下子步骤: (S3-1)对去噪后的电流处理信号进行六相相模变换后的其中一模分量进行最佳脉冲原子匹配，求得内积计算最大的原子，构造正脉冲的脉冲原子库如式(6)，并根据式(6)获得脉冲信号原子的两个参量[ts，t山将该参量[ts，tj转化为采样点[ns，η山转化过程为:先将原始电流信号的采样点数N等分成M份，按《s=ix|, i e
且i e Ζ， Μ.ns < S s+.^.，应用匹配追踪算法的计算，得到粗匹配参数[ns，nj ;再在[ 6-范 MM 围内，对ns进行二次搜索，最终得到最匹配的参数[ns，ne]； f Y (t) =Ky [u (t-ts) -u (t-te) ](6) 式(6)中，Y=[ts，tJ，％和分别为脉冲扰动的起始时间和结束时间；KY为使fY (t) 11=1的系数；当最佳匹配最大内积为正时，为电压尖峰；当最佳匹配最大内积为负时，为电压切痕； (S3-2)重复步骤(S3-1)对去噪后的电流处理信号进行六相相模变换后的其中一模分量进行多次最佳脉冲原子匹配与提�。钡讲杏嘈藕拍芰縀。与原始电流信号能量E相比小于阈值ε m后退出所述重复步骤的循环； (S3-3)计算各匹配追踪算法迭代过程中生成的最匹配脉冲信号的能量，将能量最大的三个最佳匹配脉冲原子信号峰值时间进行比较，取最早达到峰值的时间作为为行波波头到达测量点时间。
全文摘要
本发明公开了一种同杆并架双回线路故障测距方法，包括如下步骤(S1)对采样得到的双回三相暂态电流作为原始电流信号进行去噪；(S2)将去噪后的电流处理信号进行六相相模变换，并提取其中一模分量作为故障分析信号；(S3)应用匹配追踪算法对获得的故障分析信号采取脉冲信号原子进行匹配追踪，将能量最大的三个最佳匹配脉冲原子信号峰值时间进行比较，取最早达到峰值的时间作为为行波波头到达测量点时间；(S4)根据已获得的行波波头到达两端测量点的时间，计算获得两端测量点分别离故障点的距离。本发明可实现准确可靠提取行波波头的特征，使同杆并架双回线路故障测距准确、可靠。
文档编号G01R31/08GK103116112SQ201310004330
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者李传健, 余南华, 曾强, 高新华, 陈炯聪, 李 瑞, 郑文杰, 黄嘉健, 陈辉, 张晓平 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 广东电网公司
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