The invention discloses a fault location method for urban power cables based on VMD Hilbert transform. The fault location method includes: detecting the initial wavefront of fault traveling wave line mode by a synchronous measuring device at both ends of the cable; determining the arrival time of the wavefront using the time-frequency icon obtained by VMD Hilbert transform; discriminating the wavefront reflected by the fault point by using the polarity of modulus maximum; The fault point distance is derived from the arrival time of wave head and the known length of power cable line. The present invention combines the VMD Hilbert transform signal analysis method with the two-terminal traveling wave fault location method to apply to power cable lines. At the same time, only the weakly attenuated linear-mode signal and the fault location formula used are not affected by the wave velocity. It avoids the ranging error caused by uncertain wave velocity and zero mode component measurement in power cable. It has good engineering practice value in power cable line.
【技术实现步骤摘要】
一种基于VMD-Hilbert变换的城市电力电缆双端故障测距方法
本专利技术涉及故障行波到达时间时刻的城市电力电缆双端故障测距方法。
技术介绍
在城市电网的建设中,电力电缆取代架空线渐成趋势,与架空线相比,具有无需地上空间、供电可靠性高、电击可能性小等优势,特别适合用于城市供电。城市电网中的电力电缆线路具有距离不长,且更多用于固定两地的电力配送的特点。但地下电力电缆不便检修,一旦发生故障,需要根据测得故障距离及时清除故障,避免影响线路安全稳定运行。目前,行波测距在架空线路上多有应用,但在电力电缆中,波速难以确定,零模传播特性难以预测。如果直接用传统行波测距的信号分析方法和测距公式用在城市电缆中,测距误差较大。因此,研究选择更优的信号处理方法、设计无关波速和零模分量的城市电力电缆故障测距方法十分必要。
技术实现思路
为了实现目前城市电力电缆故障的快速准确定位,本专利技术的目的是提出一种基于VMD-Hilbert变换的城市电力电缆双端故障测距方法。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种基于VMD-Hilbert变换的城市电缆双端故障测距方法,包括如下步骤:(1)以首端M点和末端N点分别表示电缆首末两端测量点,F点表示故障点;电力电缆线路发生故障后,分别提取首端M点与末端N点原始电流行波信号,然后对其进行相模变换,获得原始线模电流故障行波信号,分别记做其中下标M表示首端M点、下标N表示末端N点,上标(1)表示线模;(2)获取首端M点与末端N点测得的原始线模电流行波信号利用变分模态分解(VMD)将信号分解为一系列离散模态分量;(3)对两端信号分解后得到的第一 ...
【技术保护点】
1.一种基于VMD‑Hilbert变换的城市电力电缆双端故障测距方法,其特征在于,该故障测距方法为:通过设置在电缆两端的同步测量装置检测故障行波线模初始波头;利用VMD‑Hilbert变换得到的时频图标定波头到达时刻;利用模极大值极性甄别经故障点反射的波头;利用波头到达时刻和已知的电力电缆线路长度推导得到故障点距离。
【技术特征摘要】
1.一种基于VMD-Hilbert变换的城市电力电缆双端故障测距方法,其特征在于,该故障测距方法为:通过设置在电缆两端的同步测量装置检测故障行波线模初始波头;利用VMD-Hilbert变换得到的时频图标定波头到达时刻;利用模极大值极性甄别经故障点反射的波头;利用波头到达时刻和已知的电力电缆线路长度推导得到故障点距离。2.根据权利要求1所述的一种基于VMD-Hilbert变换的城市电力电缆双端故障测距方法,其特征在于:以首端M点和末端N点分别表示电缆首末两端测量点,F点表示故障点;电力电缆线路发生故障后,分别提取首端M点与末端N点原始电流行波信号,然后对其进行相模变换,获得原始线模电流故障行波信号,分别记做其中下标M表示首端M点、下标N表示末端N点,上标(1)表示线模。3.根据权利要求2所述的一种基于VMD-Hilbert变换的城市电力电缆双端故障测距方法,其特征在于:获取首端M点与末端N点测得的原始线模电流行波信号利用变分模态分解将信号分解为一系列离散模态分量;第一个模态分量中含有大量高频信号,对两端信号分解后得到的第一个模态分量分别进行Hilbert变换,得到相应的时间-频率关系图,标定时频图中的高频突变为故障初始波头到达M、N两端的时间分别记作4.根据权利要求3所述的一种基于VMD-Hilbert变换的城...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘波,滕松,王丹,梁睿,
申请(专利权)人:国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司,国家电网有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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