一种利用单-双端结合的电缆低阻故障定位方法技术

一种利用单‑双端结合的电缆低阻故障定位方法，包括步骤：在电缆的两端分别采集故障电压行波；进行去噪处理得到去噪信号；进行小波变换并求模极大值；获取每一端的模极大值中的前Y个；选择每一端的前Y个模极大值中的绝对值最大值与绝对值次大值；对每一端求取两者的比值；分别判断两个比值是否小于等于预设阈值；两个判断结果均为是，则进行双端故障定位；任一判断结果为否，则以两个比值中较小的一个比值所在的一端进行单端故障定位。上述方法，通过对两端的故障定位分类处理，能够按条件灵活使用双端故障定位和单端故障定位，具有故障定位准确的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种利用单-双端结合的电缆低阻故障定位方法
本专利技术涉及电力系统故障检测领域，特别是涉及一种利用单-双端结合的电缆低阻故障定位方法。
技术介绍
经济发展离不开电力的供应，而随着电力供应量的增加，电缆的长度亦不断增加，但是，在配网中电缆一般埋于地下，如果没有故障测距，那么一旦发生故障，将会大大增加人工巡线的工作量。因此，故障定位在当今的输配电系统中具有非常重要的作用。目前，国内外主流的电缆故障定位方法为阻抗法和行波法。阻抗法在有准确的线路参数的情况下定位比较准确，但是，实际应用中由于受到各种因素制约，一般不容易得到准确的线路参数。所以在适应性方面，行波法优于阻抗法，成为最常用的一种方法。其中行波法的主要思路为：故障点产生的故障行波会沿着电缆向两端传播，然后在单端或者双端检测故障波到达的时间，通过故障波达到的时间进行故障定位。目前的行波法可分为单端法与双端法。其中，单端法不需要双端的同步对时，也不需要进行双端的信息通讯，但是由于行波会在母线和故障点之间进行反复的透射和反射，在测量端故障初始波和反射波交错排列，使得波形到达的时间不容易确定，从而导致测距的准确性得不到保证。对于双端法，故障定位只需要检测第一个故障的波头到达的时间，使得这种方法相对于单端法来说准确性较高，但是双端法最大的问题在于双端信号一般使用GPS等方式进行同步较为繁琐且成本很高。另外，电缆线路参数的不确定导致波速的不确定也是行波法不准确的原因。并且，单端故障定位时，第二个反向行波的检测方法还主要是进行人工判断，无法做到自动识别，并且在识别过程中极有可能出现误判的情况；双端故障定位时，有一些复杂的定位方法可以不依赖于双端的同步对时，但是这些定位方法都比较复杂，可实现性不佳，且由于线路的参数的不确定性，导致计算出来的波速也会有很大的误差，导致定位精度不高。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种利用单-双端结合的电缆低阻故障定位方法，解决了传统的单端行波法导致的故障波的波头混叠而难以自动进行识别、传统的双端故障定位需要双端数据同步方法较为复杂难以实现以及由于电缆参数的不确定性带来的波速的不确定性从而导致故障定位的不准确等问题。一种利用单-双端结合的电缆低阻故障定位方法，其包括以下步骤：在电缆的两端分别采集故障电压行波；分别将采集到的电压行波进行去噪处理，得到去噪信号；分别将去噪信号进行小波变换并求模极大值；分别获取每一端的模极大值中的前Y个；分别选择每一端的前Y个模极大值中的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值；对每一端，求取其中的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值的比值；分别判断两个比值是否小于等于预设阈值；两个判断结果均为是，则分别根据每一端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行双端故障定位；任一判断结果为否，则以两个比值中较小的一个比值所在的一端为X端，采用X端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行单端故障定位。在其中一个实施例中，分别在电缆的近端和远端采集故障电压行波。在其中一个实施例中，分别将采集到的电压行波进行小波去噪处理，得到去噪信号。在其中一个实施例中，任一判断结果为否，则以小于所述预设阈值的一端为X端，采用X端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行单端故障定位。在其中一个实施例中，采用X端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值，确定故障点的初始波和反射波所对应的到达时间，进行单端故障定位。在其中一个实施例中，采用X端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值，得到故障点的初始波对于X端的到达时间tx1，故障点的反射波对于X端的到达时间tx2，故障点距离X端的距离d采用以下方式计算得到：其中，v为故障波在电缆中的传播速度。在其中一个实施例中，两个判断结果均为是，则分别根据每一端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值，确定故障点的初始波和反射波所对应的到达时间，进行双端故障定位。在其中一个实施例中，分别根据每一端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值，得到第一端的故障电压行波第一次到达的时间为tm1，第二次到达的时间为tm2，第二端的故障电压行波第一次到达的时间为tn1，第二次到达的时间为tn2；以故障点到第一端的距离为d1，以故障点到第二端的距离为d2，则电缆总长度L采用以下方式计算得到：L＝d1+d2；故障点到第一端的距离d1采用以下方式计算得到：其中，Δtm为tm2-tm1，Δtn为tn2-tn1。在其中一个实施例中，Y为4。在其中一个实施例中，分别将去噪信号进行db4小波变换并求模极大值。上述利用单-双端结合的电缆低阻故障定位方法，通过对两端的故障定位分类处理，能够按条件灵活使用双端故障定位和单端故障定位，从而避免了单端行波法导致的故障波的波头混叠，实现了单端故障定位的自动识别；以及不需要复杂的双端数据同步就实现了双端故障定位，而且避免了电缆参数的不确定性所带来的影响，具有故障定位准确的技术效果。附图说明图1为本专利技术实施例一的时距图。图2为本专利技术实施例二的时距图。图3为本专利技术实施例三的故障定位过程的流程图。图4为本专利技术实施例一与实施例二所用的ATP仿真电路图。图5为本专利技术实施例四的流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。例如，如图5所示，一种利用单-双端结合的电缆低阻故障定位方法，其包括以下步骤：在电缆的两端分别采集故障电压行波；分别将采集到的电压行波进行去噪处理，得到去噪信号；分别将去噪信号进行小波变换并求模极大值；分别获取每一端的模极大值中的前Y个；分别选择每一端的前Y个模极大值中的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值；对每一端，求取其中的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值的比值；分别判断两个比值是否小于等于预设阈值；两个判断结果均为是，则分别根据每一端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行双端故障定位；任一判断结果为否，则以两个比值中较小的一个比值所在的一端为X端，采用X端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行单端故障定位。例如，一种利用单-双端结合的电缆低阻故障定位方法，其顺序执行上述各步骤至分别判断两个比值是否小于等于预设阈值，然后根据判断结果择一执行双端故障定位或单端故障定位。例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用单‑双端结合的电缆低阻故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：在电缆的两端分别采集故障电压行波；分别将采集到的电压行波进行去噪处理，得到去噪信号；分别将去噪信号进行小波变换并求模极大值；分别获取每一端的模极大值中的前Y个；分别选择每一端的前Y个模极大值中的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值；对每一端，求取其中的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值的比值；分别判断两个比值是否小于等于预设阈值；两个判断结果均为是，则分别根据每一端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行双端故障定位；任一判断结果为否，则以两个比值中较小的一个比值所在的一端为X端，采用X端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行单端故障定位。

【技术特征摘要】
1.一种利用单-双端结合的电缆低阻故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：在电缆的两端分别采集故障电压行波；分别将采集到的电压行波进行去噪处理，得到去噪信号；分别将去噪信号进行小波变换并求模极大值；分别获取每一端的模极大值中的前Y个；分别选择每一端的前Y个模极大值中的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值；对每一端，求取其中的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值的比值；分别判断两个比值是否小于等于预设阈值；两个判断结果均为是，则分别根据每一端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行双端故障定位；任一判断结果为否，则以两个比值中较小的一个比值所在的一端为X端，采用X端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行单端故障定位。2.根据权利要求1所述电缆低阻故障定位方法，其特征在于，分别在电缆的近端和远端采集故障电压行波。3.根据权利要求1所述电缆低阻故障定位方法，其特征在于，分别将采集到的电压行波进行小波去噪处理，得到去噪信号。4.根据权利要求1所述电缆低阻故障定位方法，其特征在于，任一判断结果为否，则以小于所述预设阈值的一端为X端，采用X端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值进行单端故障定位。5.根据权利要求4所述电缆低阻故障定位方法，其特征在于，采用X端的模极大值绝对值最大值与模极大值绝对值次大值，确定故障点的初始波和反射波所对应的到达时间，进行单端故障定位。6.根据权利要求5所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，田立斌，尤予展，刘鑫，李汉豪，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州安电测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44