基于奇异值分解的配网线路故障点定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于奇异值分解的双采样率配网线路故障点精确定位方法及其装置，对低采样率测量设备采集的相电流波形进行相位相关度计算，在判定故障发生时启动高采样率测量设备的录波功能，然后对高采样测量装置采集的相电流波形进行处理，根据D型行波法对故障点进行精确定位。本发明专利技术通过对波形数据进行相关度系数计算，解决了传统幅值触发录波的不可靠问题。并仅对低采样率数据进行相关度计算，有效降低了计算量，提高了故障录波触发速度。同时所用的高采样率测量设备采样时窗小，不依赖大存储容量，有效地降低了配网检测设备的成本。

Distribution Line Fault Location Method and Device Based on Singular Value Decomposition

The invention discloses an accurate fault location method and device for double sampling rate distribution network line based on singular value decomposition, calculates phase correlation degree of phase current waveform collected by low sampling rate measuring equipment, starts recording function of high sampling rate measuring equipment when judging fault occurs, and then processes phase current waveform collected by high sampling measuring device, according to D-line. Wave method can accurately locate the fault point. The invention solves the unreliable problem of traditional amplitude triggered recording by calculating the correlation coefficient of waveform data. Only the correlation degree of low sampling rate data is calculated, which effectively reduces the amount of calculation and improves the triggering speed of fault recorder. At the same time, the high sampling rate measuring equipment has small sampling window and does not depend on large storage capacity, which effectively reduces the cost of distribution network testing equipment.

【技术实现步骤摘要】
基于奇异值分解的配网线路故障点定位方法及装置
本专利技术涉及一种配电网线路故障诊断方法，更具体地，涉及一种基于奇异值分解的双采样率配网线路故障点定位方法。
技术介绍
随着经济的不断发展，用户对供电质量的要求日益提高。配电网作为电网中直接与用户交互的部分，对用户的用电体验有着重大影响，配网的故障定位就显得尤为重要。而目前国内配电网多采用中性点非有效接地方式，拓扑结构复杂，分支多；接地故障电流小、故障定位较困难。随着人们对配网自动化水平要求的提高，更加迫切需要从根本上解决配网线路的故障定位问题。当前国内外配网线路故障定位方法主要有故障指示器法、阻抗法与行波法。相较于故障指示器法和阻抗法，行波法受线路参数、系统运行方式、过渡电阻和故障类型的影响小，定位速度快，准确度高，目前是配网线路故障定位研究的热点。但是配电网复杂的线路结构和众多的分支导致故障行波幅值小、衰减畸变大，给配网故障的定位造成了难度。而目前的故障行波检测装置通常以行波幅值作为故障判据，导致故障的误判与漏判，较难得到较好的故障行波录波波形；同时行波法故障精确定位对检测设备采样率要求较高，对设备硬件性能要求较大，在配电网低成本控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于奇异值分解的配网线路故障点定位方法，其特征在于，基于奇异值分解并结合低采样率设备与高采样率设备，来对配网线路故障点进行精确定位。

【技术特征摘要】
1.一种基于奇异值分解的配网线路故障点定位方法，其特征在于，基于奇异值分解并结合低采样率设备与高采样率设备，来对配网线路故障点进行精确定位。2.根据权利要求1所述的故障点定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1，根据配网各节点低采样率设备采集的相电流波形，依照工频周期P，取一定时间间隔Q，对时间t至时间(t+Q)的相电流波形I1，与时间(t+P)至时间(t+P+Q)的相电流波形I2进行相关度系数K的计算；步骤S2，根据K的数值大小，判断故障是否发生：当K大于设定阈值时，判定故障不发生，返回步骤S1，并令t＝t+Q；当K小于或等于设定阈值时，判定故障发生，记录下故障发生的时段：(t+P)至(t+P+Q)，记为T，启动高采样率测量设备，对T时段的故障波形进行记录存储；步骤S3，对启动录波的高采样率测量设备采集的相电流波形进行奇异值分解，得出i号节点初始行波的到达时刻Ti与行波极性，并由行波极性与测量设备的装设方向得出初始行波方向mi；步骤S4，统计初始行波方向相反的相邻节点，从中计算选出行波到达时刻Ti、Tj之和最小的一组作为故障线路L的两端节点M与N，并将该两点的行波到达时刻记为TM与TN；步骤S5，计算故障线路L上故障点的精确位置。3.根据权利要求2所述的故障定位方法，其特征在于，步骤S1中，相关度系数K按照公式(1)进行计算：其中，Cov(I1,I2)为I1与I2的协方差，Var|I1|为I1的方差，Var|I2|为I2的方差。4.根据权利要求3所述的故障点定位方法，其特征在于，步骤S3中，若行波方向为由母线流向负载，则mi为1，否则mi为-1。5.根据权利要求2所述的故障点定位方法，其特征在于，步骤S3中，通过在配网线路的节点处放置测量装置，记录故障初始行波波形；然后以故障波形作为x(t)，起始时刻为1，结束时刻为N，则构造矩阵H如下：对矩阵H进行奇异值分解，得到奇异值为A1与A2；A2的分量信号在原信号中占比很小，称为细节信号，取分量信号A2)中幅值绝对值最大的时间点作为初始行波的到达时刻；得出行波达到时刻后，用该时刻的故障波形值的绝对值减去该时刻上个采样点的故障波形值的绝对值，若结果为正，则行波极性记为正；若结果为负，则行波极性记为负。6.根据权利要求5所述的故障点定位方法，其特征在于，步骤S5中，根据式(2)，计算出故障线路L上故障点的精确位置：其中LMF与LNF分别为线路M端与N端到故障点的距离；L为线路MN的长度；故障初始行波浪涌以相同的传播速度v到达线路M端与N端的时间分别为TM与TN。7.根据权利要求6所述的故障点定位方法，其特征在于，步骤S5中，行波速度v在架空线中取2.95*108m/s，电缆中取1.5*108m/s。8.根据权利要求1或2所述的故障点定位方法，其特征在于，所述低采样率具体指采样率小于20KHz，高采样率具体指大于等于20KHz。9.一种基于奇异值分解的双采样率配网线路...

【专利技术属性】
技术研发人员：房牧，王峰，刘明林，苏建军，刘合金，樊迪，李立生，邵志敏，张世栋，张林利，左新斌，孙勇，辜超，李建修，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37