【技术实现步骤摘要】
一种直流电缆故障类型和位置判断方法及系统
本专利技术涉及电力系统
，具体涉及一种直流电缆故障类型和位置判断方法及系统。
技术介绍
在直流配电网中突发故障时，会引起阶跃性压降。当直流输电电缆发生故障(如两极短路故障)时，电容放电阶段的峰值电流能达到正常运行时电流的20-30倍，随着直流配网规模的不断扩大，负荷电流的迅速增长，甚至个别区域短路电流已远超目前所用断路器水平，引发更加严重的电网事故。因此，如何快速检测、判定故障位置，并做出进一步的保护动作，对于直流配电网的安全运行有十分重要的意义。电压初始行波法是目前电网线路常用的故障判定方法，现有的电压初始行波法大多是以双端法为主，单端法为辅。双端法是通过计算局部放电脉冲信号到达电缆两端的时间差，结合电缆长度、传播波速等进行定位。虽然双端法的原理更加简单可靠，但需电缆两端高精度的时间同步，精确获取局部放电脉冲到达电缆两端的绝对时间，在目前的直流线路建设中大量施行难度较大、额外检测设备成本过高。单端法是通过计算局部放电脉冲初次到达本侧母线的时间和电缆对端母线反射波信号到...
【技术保护点】
1.一种直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS100：在直流电缆线路上逆变器二次侧的隔离开关处和负载DC/DC变换器一次侧的隔离开关处分别各设置一个磁环；/nS200：在直流电缆线路长度范围内从线路始端到末端按照一定间隔距离取不同的位置点，采用一定的采样频率，仿真模拟前述不同的位置点的每一点处分别发生短路、断路和外部冲击这三种不同的故障类型时的一定时间窗的1模故障电压初始行波，行波的横坐标为采样点，纵坐标为电压值，得到故障仿真数据库，并按照故障位置是否在两磁环限定的区域内，将故障仿真数据库分为区内故障仿真数据库和区外故障仿真数据库，所述区内故障仿真...
【技术特征摘要】
1.一种直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100：在直流电缆线路上逆变器二次侧的隔离开关处和负载DC/DC变换器一次侧的隔离开关处分别各设置一个磁环；
S200：在直流电缆线路长度范围内从线路始端到末端按照一定间隔距离取不同的位置点，采用一定的采样频率，仿真模拟前述不同的位置点的每一点处分别发生短路、断路和外部冲击这三种不同的故障类型时的一定时间窗的1模故障电压初始行波，行波的横坐标为采样点，纵坐标为电压值，得到故障仿真数据库，并按照故障位置是否在两磁环限定的区域内，将故障仿真数据库分为区内故障仿真数据库和区外故障仿真数据库，所述区内故障仿真数据库是指故障点位于两磁环限定的区域内的所有仿真电压初始行波集合，所述区外故障仿真数据库是指故障点位于两磁环限定的区域外的所有仿真电压初始行波集合；
S300：在直流电缆线路的一端设置行波采集装置，以记录实际故障发生时与S200相同采样频率和时间窗内的1模故障电压初始行波，行波的横坐标为采样点，纵坐标为电压值，得到实际故障电压初始行波；
S400：根据实际故障电压初始行波的波形对故障点位于两磁环限定的区域内还是区域外进行判断，其中，若实际故障电压初始行波的波形具有拐点，则该波形对应的故障点位于两磁环限定的区域内，否则，该波形对应的故障点位于两磁环限定的区域外；
S500：根据S400的判断结果，在S200得到的相应的故障仿真数据库中寻找与步骤S300中实际故障电压初始行波的皮尔森(Pearson)相关系数最大的仿真电压初始行波，该仿真电压初始行波对应的故障类型即为实际故障的故障类型，对应的位置点即为实际故障的位置点。
2.根据权利要求1所述的直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，步骤S500中的皮尔森(Pearson)相关系数可通过如下计算方式得到：
其中，xi和xj为故障仿真数据库中的一个电压初始行波的第i个和第j个采样点对应的电压值，yi和yj为实际故障电压初始行波的第i个和第j个采样点对应的电压值，N为一定时间窗的采样点个数，i、j的取值范围为[1，N]。
3.根据权利要求1或2所述的直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，还包括步骤S600：将S500得到的线路故障类型和位置上传至故障处理中心。
4.根据权利要求3所述的直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，步骤S600中，所述的上传是采用LoRa无线通信方式，外置GPRS基站，通过5G公网实现。
5.根据权利要求1或2所述的直流电缆故障类型和位置判断方法，其特征在于，所述磁环为开口式磁环，所述磁环内径与线缆外径相近。
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【专利技术属性】
技术研发人员：史如新，戚星宇，戴黎明，陈洁，蒋志坚，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司常州供电分公司，国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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