一种高压线路故障定位方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高压线路故障定位方法与系统，获取目标高压线路上各检测点的故障数据，将所述故障数据中的三相数据进行小波变换，分别找到各所述检测点的奇异点位置与极性，根据各所述检测点的极性确定故障区间，根据所述故障区间计算实时的行波波速，根据所述故障区间与奇异点位置，计算故障的相对时间，根据所述行波波速和所述故障的相对时间计算故障点位置，结合小波变换与奇异值分解，可以精确地定位高压线路上的故障距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输电线故障检测定位领域，特别是涉及一种高压线路故障定位方法与系统。
技术介绍
当前，我国建立特高压输电工程，其输电线路稳定运行是电力安全及系统稳定运行的基石，但由于我国特高压和超高压输电线路分布范围较广，穿越的地形较复杂，运行环境又相当恶劣，因此故障发生较多。并且，瞬时性故障造成局部绝缘损伤一般没有明显痕迹，给故障点的定位带来极大困难。若能在线路故障后迅速地把故障点定位，及时修复线路意义重大。(参见王海波,郭卫东,刘利则.架空输电线路的故障测距方法研究[J].科技创新与应用,2015,14:130.)。近些年，输电线路的故障测距是研究热点，但由于电力系统的结构复杂性，影响因素很多，仍未能提出对输电线路精确故障测距方法，不能精确地定位高压线路故障。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种高压线路故障定位方法与系统，可以精确地定位高压线路故障。为实现上述目的，本专利技术提供了一种高压线路故障定位方法，包括：获取目标高压线路上各检测点的故障数据；将所述故障数据中的三相数据进行小波变换，分别找到各所述检测点的奇异点位置与极性；根据各所述检测点的极性确定故障区间；根据所述故障区间计算实时的行波波速；根据所述故障区间与奇异点位置，计算故障的相对时间；根据所述行波波速和所述故障的相对时间计算故障点位置。优选地，根据所述行波波速和所述故障的相对时间计算故障点位置后还包括：通过对所述故障区间进行二次小波变换判别故障类型为雷击故障或非雷击故障。优选地，将所述故障数据中的三相数据进行小波变换，分别找到各所述检测点的奇异点位置与极性包括：将所述三相数据特征波两端数据去除，得到中间数据，对所述中间数据进行小波变换，得到三相小波数据；分别找出所述三相小波数据中模的极大值和极性；将所述三相小波数据中非故障检测点的特征波对应的模去除，得到处理后的波；在所述处理后的波中找到最值点对应的初步位置；确定所述三相小波数据中模的极大值中的最大值对应的目标相；根据所述目标相数据和对应的所述初步位置得到邻域起始位置和邻域终止位置，根据所述邻域起始位置和所述邻域终止位置确定第一邻域；将所述目标相中第一邻域的数据进行奇异值分解，得到奇异点位置。优选地，根据各所述检测点的极性确定故障区间包括：找出所述奇异点位置内的最小值点，判断所述最小值点为第几检测点；当所述最小值点为第一检测点，则判断所述第一检测点极性与第二检测点极性是否相同，如果是，则确定故障区域为0区，否则确定故障区域为1区；当所述最小值点不是第一检测点，则判断最小值点对应的检测点极性与最小值点对应的检测点的前一检测点极性是否相同，如果是，则确定故障区域为所述奇异点位置区域，否则确定故障区域为奇异点位置前一检测点区域。优选地，根据所述故障区间计算实时的行波波速包括：判断有效检测点个数是否为2个；当有效检测点个数大于2个时，判断故障区间是否为2区之前的区域，如果是则根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间、检测点1位置和检测点2位置计算行波波速，否则根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间、故障区域第一端点位 置和故障区域第二端点位置计算行波波速；当有效检测点位置为2个时，判断故障区间是否为1区，如果是则根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间和检测点1位置计算行波波速，否则根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间、检测点1位置和检测点2位置计算行波波速。优选地，根据所述故障区间与奇异点位置，计算故障的相对时间包括：判断故障区域为0区或所述奇异点位置区域；当故障区域为0区或所述奇异点位置区域时，取出所有不为0的相数据，分别进行小波变换，找出前两个奇异点位置，计算故障的相对时间；当故障区域既不为0区也不为所述奇异点位置区域时，直接计算故障的相对时间。优选地，根据所述行波波速和所述故障的相对时间计算故障点位置包括：判断故障区域为0区或所述奇异点位置区域；当故障区域为0区时，根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间和行波波速计算故障点的位置；当所述奇异点位置区域时，根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间、行波波速和线路总长计算故障点的位置；当故障区域既不为0区也不为所述奇异点位置区域时，根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间、行波波速、故障区域第一端点距离和故障区域第二端点距离计算故障点的位置。优选地，通过对所述故障区间进行二次小波变换判别故障类型为雷击故障或非雷击故障包括：将所述最大值对应的目标相在所述第一邻域的数据进行小波变换，得到第一次小波变换后数据，找出所述第一次小波变换后数据的第一最值与对应的位置；根据所述第一邻域确定第二邻域，将所述第一次小波变换后数据在所述第二邻域的数据进行小波变换，得到第二次小波变换后数据，找出所述第二次小波变换后的数据的第二最值；在所述第二次小波变换后数据中，找出比所述第一最值的十分之一大的目标值，对应目标位置以及目标个数；判断所述目标个数是否大于预设阈值，如果是，则确定故障类型为雷击故障，否则判断所述目标位置是否为震荡，如果是，则确定故障类型为雷击故障，否则确定故障类型为非雷击故障。优选地，当故障类型为雷击故障时，还包括：判断雷击故障类型，所述雷击故障类型包括雷电反击故障和雷电绕机故障。本专利技术还提供了一种高压线路故障定位系统，包括：故障数据获取模块，用于获取目标高压线路上各检测点的故障数据；小波变换模块，用于将所述故障数据中的三相数据进行小波变换，分别找到各所述检测点的奇异点位置与极性；故障区间确定模块，用于根据各所述检测点的极性确定故障区间；波速确定模块，用于根据所述故障区间计算实时的行波波速；相对时间确定模块，用于根据所述故障区间与奇异点位置，计算故障的相对时间；故障点位置确定模块，用于根据所述行波波速和所述故障的相对时间计算故障点位置。应用本专利技术提供的一种高压线路故障定位方法与系统，获取目标高压线路上各检测点的故障数据，将所述故障数据中的三相数据进行小波变换，分别找到各所述检测点的奇异点位置与极性，根据各所述检测点的极性确定故障区间，根据所述故障区间计算实时的行波波速，根据所述故障区间与奇异点位置，计算故障的相对时间，根据所述行波波速和所述故障的相对时间计算故障点位置，结合小波变换与奇异值分解，可以精确地定位高压线路上的故障距离。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种高压线路故障定位方法实施例一的流程图；图2为本专利技术一种高压线路故障定位方法实施例一的线路检测点安装设计图；图3为本专利技术一种高压线路故障定位方法实施例一的故障区间判定流程图；图4为本专利技术一种高压线路故障定位方法实施例一的实时行波波速计算流程图；图5为本专利技术一种高压线路故障定位方法实施例一的故障相对时间计算流程图；图6为本专利技术一种高压线路故障定位方法实施例一的PSCAD非雷击仿真模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压线路故障定位方法，其特征在于，包括：获取目标高压线路上各检测点的故障数据；将所述故障数据中的三相数据进行小波变换，分别找到各所述检测点的奇异点位置与极性；根据各所述检测点的极性确定故障区间；根据所述故障区间计算实时的行波波速；根据所述故障区间与奇异点位置，计算故障的相对时间；根据所述行波波速和所述故障的相对时间计算故障点位置。

【技术特征摘要】
1.一种高压线路故障定位方法，其特征在于，包括：获取目标高压线路上各检测点的故障数据；将所述故障数据中的三相数据进行小波变换，分别找到各所述检测点的奇异点位置与极性；根据各所述检测点的极性确定故障区间；根据所述故障区间计算实时的行波波速；根据所述故障区间与奇异点位置，计算故障的相对时间；根据所述行波波速和所述故障的相对时间计算故障点位置。2.根据权利要求1所述的高压线路故障定位方法，其特征在于，根据所述行波波速和所述故障的相对时间计算故障点位置后还包括：通过对所述故障区间进行二次小波变换判别故障类型为雷击故障或非雷击故障。3.根据权利要求1所述的高压线路故障定位方法，其特征在于，将所述故障数据中的三相数据进行小波变换，分别找到各所述检测点的奇异点位置与极性包括：将所述三相数据特征波两端数据去除，得到中间数据，对所述中间数据进行小波变换，得到三相小波数据；分别找出所述三相小波数据中模的极大值和极性；将所述三相小波数据中非故障检测点的特征波对应的模去除，得到处理后的波；在所述处理后的波中找到最值点对应的初步位置；确定所述三相小波数据中模的极大值中的最大值对应的目标相；根据所述目标相数据和对应的所述初步位置得到邻域起始位置和邻域终止位置，根据所述邻域起始位置和所述邻域终止位置确定第一邻域；将所述目标相中第一邻域的数据进行奇异值分解，得到奇异点位置。4.根据权利要求3所述的高压线路故障定位方法，其特征在于，根据各所述检测点的极性确定故障区间包括：找出所述奇异点位置内的最小值点，判断所述最小值点为第几检测点；当所述最小值点为第一检测点，则判断所述第一检测点极性与第二检测点极性是否相同，如果是，则确定故障区域为0区，否则确定故障区域为1区；当所述最小值点不是第一检测点，则判断最小值点对应的检测点极性与最小值点对应的检测点的前一检测点极性是否相同，如果是，则确定故障区域为所述奇异点位置区域，否则确定故障区域为奇异点位置前一检测点区域。5.根据权利要求4所述的高压线路故障定位方法，其特征在于，根据所述故障区间计算实时的行波波速包括：判断有效检测点个数是否为2个；当有效检测点个数大于2个时，判断故障区间是否为2区之前的区域，如果是则根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间、检测点1位置和检测点2位置计算行波波速，否则根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间、故障区域第一端点位置和故障区域第二端点位置计算行波波速；当有效检测点位置为2个时，判断故障区间是否为1区，如果是则根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二端点的时间和检测点1位置计算行波波速，否则根据行波到故障区域第一端点的时间、行波到故障区域第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，龚玲，赖军，杨国华，周力，夏成龙，李冬晴，
申请(专利权)人：四川中光防雷科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51