一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法技术

本发明专利技术提出一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法，解决因双端录波数据采样率不一致时造成某一侧采样点与对侧同时刻的采样点不重合，导致同步对齐点向量信息缺失而无法完成双端测距的问题。该方法计算向量不受录波数据采样率不一致的影响，不用反复调整同步对齐点，无需插值或重采样修改原始录波数据，只需一侧采样点确定，则无论对侧同时刻采样点落在该侧录波数据的任意采样点上或采样点间隙，都可以根据本发明专利技术记载的方法计算出同步对齐点的向量以完成双端测距，而无需反复寻找新的同步对齐点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法
本专利技术涉及电力系统故障录波双端测距领域，尤其涉及一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法。
技术介绍
输电线路是构建我国电网的主要载体，具有节点分布广泛和线路走廊密集的特点，运用线路两侧变电站提供的录波数据开展双端定位计算进行精准故障测距有助于及时查找故障点并快速修复，提高电力工作人员工作效率，保障供电可靠性和社会民生安全。基于录波数据的双端测距原理为：如图1所示，当k点发生任意种类短路故障时，记录M侧保护测量到的故障相电压故障相电流故障相电流的零序分量以及N侧保护测量到的故障相电压故障相电流故障相电流的零序分量基于录波数据找到两侧准确的同步对齐点，将同步对齐点的各类向量代入双端测距公式中进行解方程，进而可以得出故障点的位置。其中，双端测距公式中使用到的向量均是从正弦波中提取，但是正弦波又不一定能提供准确的向量，譬如输电线路两侧的采样率不一样，不能保证每个采样点都有现成对应的向量，也就缺少了双端测距关键所需的向量信息，这时候就要处理，现有技术只能不停的调整同步对齐点，每计算一次调整一次，这种方法效率低，而且风险大；如果不想每次计算调整，就要使用插值、数字信号处理(拟合)、重采样方法来保证采样率一致，但是这种方法改变了原始录波数据，导致结果可信度降低。如果用中值法计算同步对齐点向量，也只是做近似计算，准确度依然偏低。因此，为解决上述问题，本专利技术提供一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法，在不改变原始录波数据的基础上可快速计算出同步对齐点的向量。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法，在不改变原始录波数据的基础上可快速计算出同步对齐点的向量。该方法不受录波数据的采样率差异影响，不用反复调整同步对齐点，避免插值、数字信号处理(拟合)、重采样改变原始录波数据的问题。本专利技术的技术方案包括以下步骤：S1、采用两侧录波数据同步对齐方法找到M侧和N侧录波数据的首次同步对齐点；S2、设M侧和N侧录波数据每个周期的采样点个数分别为m和n，且首次同步对齐后M侧采样点为参考采样点，N侧与该参考采样点同时刻的采样点为同时刻采样点；S3、当N侧存在同时刻采样点时，直接确定同步对齐点，并提取该M侧参考采样点和N侧同时刻采样点的向量进行双端测距；当N侧没有同时刻采样点时，进行步骤S4-S7；S4、根据N侧采样率计算每周波上的相邻采样点固定相角差值Δθ，每周波分成n个固定间隔的采样区间，记录每个采样区间对应的时间范围；S5、将M侧参考采样点的向量记为(T1,θ1)，采样时间记为t1，将t1与N侧的采样区间对应的时间范围进行比对，获取N侧同时刻采样点的采样区间(ti,ti+1)以及区间端点ti、ti+1对应N侧同时刻采样点的向量，并分别记为(T2,θ2)、(T3,θ3)，采样区间(ti,ti+1)的区间间距设为ΔX；S6、计算时间轴t上N侧同步对齐点距离区间端点ti的水平距离L，以及L与区间间距ΔX的比值S7、N侧同步对齐点的向量设为(T4,θ4)，该同步对齐点的幅值计算公式为：相角计算公式为：在以上技术方案的基础上，进一步优选的，S4中ΔX＝|ti+1-ti|。在以上技术方案的基础上，进一步优选的，S5中L＝|t1-ti|。本专利技术一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法相对于现有技术具有以下有益效果：(1)确认首次同步对齐点后，即使某一侧没有同时刻采样点，也可通过计算得到同步对齐点的较精准的向量，解决了因双端录波数据采样率不一致时造成某一侧采样点与对侧同时刻的采样点不重合，导致同步对齐点向量信息缺失而无法完成双端测距的问题，节省反复调整同步对齐点的工作量和时间；(2)兼容性好，不受录波数据的采样法率不一致的影响，不用反复调整同步对齐点，无需插值或重采样修改原始采样数据，只需一侧采样点确定，则无论对侧同时刻采样点落在该侧录波数据的任意采样点上或采样点间隙，都可以根据本专利技术记载的方法计算出同步对齐点的向量以完成双端测距，而无需反复寻找新的同步对齐点；(3)避免传统插值法或重采样改变原始录波数据、降低结果可信度的问题，在不改变原始采样数据的基础上，计算出同步对齐点的向量以完成双端测距。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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为基于录波数据的双端测距原理示意图；图2为本专利技术一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。具体步骤如下：本专利技术的一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法，包括以下步骤：S1、采用两侧录波数据同步对齐方法找到M侧和N侧录波数据的首次同步对齐点；如图2中的A和A’为同相采样瞬时值曲线的同步对齐点，其中A为M侧参考采样点，A’为N侧同时刻采样点，两个点均为真实采样点，此时可直接取该同步对齐点的向量进行双端测距。在本实施例中，不再赘述如何找到采样瞬时值曲线上同步对齐点的方法，可以根据现有的文献查到相关步骤。S2、设M侧和N侧录波数据每个周期的采样点个数分别为m和n，且首次同步对齐后M侧采样点为参考采样点，N侧与该参考采样点同时刻的采样点为同时刻采样点；S3、当N侧存在同时刻采样点时，如图2中的B为M侧参考采样点，是一个真实采样点，此时，若N侧与该参考采样点同时刻的采样点正好落在B1或B2上，此时M侧和N侧的两个点均为真实采样点，此时可直接取该同步对齐点的向量进行双端测距。当N侧没有同时刻采样点时，如图2中的B和B’为同相采样瞬时值曲线的同步对齐点，其中B为M侧参考采样点，是一个真实采样点，可以直接获取向量。但是与其对应N侧的同时刻采样点B’不一定真实存在，如图2中的N侧同步对齐点B’落在两个相邻的真实采样点之间时，向量无法直接获取。如图2所示，M和N两端单相采样瞬时值曲线，B为M侧单相采样瞬时值曲线上的任一点且为真实采样点；B’为与N侧同相的采样瞬时值曲线上的同时刻采样点。此时，由于B是实际存在的真实采样点，可以直接获取B的向量(T1,θ1)，本实施例的主要难点在于如何计算B’的向量。传统的做法是采用插值、数字信号处理(拟合)或重采样等方法改变N侧原始单相采样瞬时值曲线，获得B’的向量，这些方法改变了N侧原始单相采样瞬时值曲线，可信度不高。中值法计算快捷，但相对于本专利技术的计算方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、采用两侧录波数据同步对齐方法找到M侧和N侧录波数据的首次同步对齐点；/nS2、设M侧和N侧录波数据每个周期的采样点个数分别为m和n，且首次同步对齐后M侧采样点为参考采样点，N侧与该参考采样点同时刻的采样点为同时刻采样点；/nS3、当N侧存在同时刻采样点时，直接确定同步对齐点，并提取该M侧参考采样点和N侧同时刻采样点的向量进行双端测距；当N侧没有同时刻采样点时，进行步骤S4-S7；/nS4、根据N侧采样率计算每周波上的相邻采样点固定相角差值Δθ，每周波分成n个固定间隔的采样区间，记录每个采样区间对应的时间范围；/nS5、将M侧参考采样点的向量记为(T1,θ1)，采样时间记为t

【技术特征摘要】
1.一种用于录波数据双端测距的同步对齐点向量计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、采用两侧录波数据同步对齐方法找到M侧和N侧录波数据的首次同步对齐点；
S2、设M侧和N侧录波数据每个周期的采样点个数分别为m和n，且首次同步对齐后M侧采样点为参考采样点，N侧与该参考采样点同时刻的采样点为同时刻采样点；
S3、当N侧存在同时刻采样点时，直接确定同步对齐点，并提取该M侧参考采样点和N侧同时刻采样点的向量进行双端测距；当N侧没有同时刻采样点时，进行步骤S4-S7；
S4、根据N侧采样率计算每周波上的相邻采样点固定相角差值Δθ，每周波分成n个固定间隔的采样区间，记录每个采样区间对应的时间范围；
S5、将M侧参考采样点的向量记为(T1,θ1)，采样时间记为t1，将t1与N侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖晓春，高学强，曾令森，王慧琼，颜丽，刘雅兰，邓碧青，常靖松，徐志奇，李婷婷，
申请(专利权)人：武汉华电顺承科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42