一种柔性直流输电线路故障定位方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种柔性直流输电线路故障定位方法、系统、设备及介质，方法包括以下步骤：S1，记录每一处故障电流，并求出各处故障电流1模分量；S2，对各故障电流1模分量进行小波分解，提取电流暂态量信号；S3，对小波分解提取的电流暂态量信号进行时间反转；S4，采用时间反转后的电流暂态量信号求取线路各处的假设故障电流，假设故障电流的电流最大处即为实际故障点。本发明专利技术使用无损镜像线路中计算反转电流时，测距结果精确且计算简便。利用小波分解提取故障电流暂态量，有效消除了交流侧注入电流及保护控制系统的影响。本发明专利技术不受过渡电阻、故障类型的影响。可在较低采样频率下满足测距精度要求，降低了测距成本。降低了测距成本。降低了测距成本。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流输电线路故障定位方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术属于电力系统领域，涉及一种柔性直流输电线路故障定位方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]柔性直流输电技术的研究与发展促进了可再生能源、分布式能源的大量有效使用。我国也相继建成了上海南汇、浙江舟山、广东南澳岛和福建厦门等柔性直流输电工程。柔性直流输电系统根据换流站类型可分为两电平或三电平系统、模块化多电平系统。输电线路作为直流输电的桥梁，若其发生故障，不仅影响功率的输送，还会造成系统(尤其是投资成本高的换流站)的停运，严重时可能造成换流站设备的损坏。因此，准确快速的直流输电线路的故障定位尤为重要。
[0003]目前，直流输电线路的故障定位方法主要基于行波和暂态量反演原理。行波测距法一般用于线路很长的传统高压直流输电线路的故障定位，可分为单端和双端测距。单端测距法易受到过渡电阻、线路分布电容(尤其是电缆分布电容)的影响，且二次行波波头难以捕捉。双端测距法受到时间同步的影响较大。行波测距法主要受到采样装置和波头识别技术的制约，一般行波法采样频率都达到500kHz以上。基于暂态量反演的测距方法一般用于线路较短的柔性直流输电线路的故障定位，但该方法容易受到线路故障后，交流侧注入电流的影响；同时，该方法采用的贝杰龙线路模型计算所得的暂态量与实际情形相差较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种柔性直流输电线路故障定位方法、系统、设备及介质，可对柔性直流输电线路故障进行有效的定位。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种柔性直流输电线路故障定位方法，包括以下步骤：
[0007]S1，记录每一处故障电流，并求出各处故障电流1模分量；
[0008]S2，对各故障电流1模分量进行小波分解，提取电流暂态量信号；
[0009]S3，对小波分解提取的电流暂态量信号进行时间反转；
[0010]S4，采用时间反转后的电流暂态量信号求取线路各处的假设故障电流，假设故障电流的电流最大处即为实际故障点。
[0011]优选的，小波分解过程为：选取多贝西小波DB10作为母小波函数，分解层数为多层，每层分解的输入信号均被分解为一组高频分量和一组低频分量，将在第一层分解的高频分量作为电流暂态量信号。
[0012]优选的，时间反转过程为：电流暂态量信号为时间段，设被记录信号的初始时刻t＝0，终止时刻t＝T，将被测电流进行时间反转，即为i(t)
→
i(T
‑
t)。
[0013]优选的，求取假设故障电流过程为：将时间反转后的电流暂态量信号作为反转电流源注入到假设故障处，假设故障处的故障电流为各个反转电流源注入故障处的电流之
和。
[0014]优选的，采用电流检测装置记录每一处故障电流。
[0015]优选的，记录故障电流时间窗为10ms。
[0016]一种柔性直流输电线路故障定位系统，包括：
[0017]1模分量计算模块，用于记录每一处故障电流，并求出各处故障电流1模分量；
[0018]电流暂态量信号提取模块，用于对各故障电流1模分量进行小波分解，提取电流暂态量信号；
[0019]时间反转模块，用于对小波分解提取的电流暂态量信号进行时间反转；
[0020]实际故障点确定模块，用于采用时间反转后的电流暂态量信号求取线路各处的假设故障电流，假设故障电流的电流最大处即为实际故障点。
[0021]一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述柔性直流输电线路故障定位方法的步骤。
[0022]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述柔性直流输电线路故障定位方法的步骤。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术使用无损镜像线路中计算反转电流时，测距结果精确且计算简便。利用小波分解提取故障电流暂态量，有效消除了交流侧注入电流及保护控制系统的影响。本专利技术不受过渡电阻、故障类型的影响。可在较低采样频率下满足测距精度要求，降低了测距成本。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的柔性直流输电线路故障定位的流程示意图；
[0026]图2为本专利技术的故障电流1模分量实施小波分解的原理示意图；
[0027]图3为本专利技术的假设故障处故障电流求取的原理示意图；
[0028]图4为本专利技术的柔性直流输电系统中的应用示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，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例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0032]如图1所示，为本专利技术所述的基于小波技术的电磁时间反转理论的柔性直流输电线路故障定位的流程示意图。
[0033]S1，电流检测装置记录各处故障电流，并求出各故障电流1模分量。
[0034]故障定位装置的启动判据由系统保护装置决定，记录故障电流时间窗的初始时刻为系统正常运行时刻，终止时刻为保护动作时刻，时间窗取为10ms。
[0035]S2，对各故障电流1模分量进行小波分解；小波分解过程为：选取多贝西小波DB10作为母小波函数，分解层数为多层，每层分解的输入信号均被分解为一组高频分量和一组低频分量。
[0036]S3，对小波分解提取的有用暂态量信号进行时间反转；时间反转过程为：所测电流信号仅为一段时间，设被记录信号的初始时刻t＝0，终止时刻t＝T，将被测电流进行时间反转，即为i(t)
→
i(T
‑
t)。
[0037]S4，利用时间反转后的电流暂态量求取线路各处的假设故障电流，故障电流最大处即为实际故障点。
[0038]求取假设故障电流过程为：将时间反转后的电流暂态量作为反转电流源注入到假设故障处，该处故障电流为各个反转电流源注入故障处的电流之和。
[0039]如图2所示，是对故障电流1模分量实施小波分解的原理示意图。直流线路故障后，系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电线路故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，记录每一处故障电流，并求出各处故障电流1模分量；S2，对各故障电流1模分量进行小波分解，提取电流暂态量信号；S3，对小波分解提取的电流暂态量信号进行时间反转；S4，采用时间反转后的电流暂态量信号求取线路各处的假设故障电流，假设故障电流的电流最大处即为实际故障点。2.根据权利要求1所述的柔性直流输电线路故障定位方法，其特征在于，小波分解过程为：选取多贝西小波DB10作为母小波函数，分解层数为多层，每层分解的输入信号均被分解为一组高频分量和一组低频分量，将在第一层分解的高频分量作为电流暂态量信号。3.根据权利要求1所述的柔性直流输电线路故障定位方法，其特征在于，时间反转过程为：电流暂态量信号为时间段，设被记录信号的初始时刻t＝0，终止时刻t＝T，将被测电流进行时间反转，即为i(t)
→
i(T
‑
t)。4.根据权利要求1所述的柔性直流输电线路故障定位方法，其特征在于，求取假设故障电流过程为：将时间反转后的电流暂态量信号作为反转电流源注入到假设故障处，假设故障处的故障电流为各个反转电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐锟，岳显雨，陈俊百，陶嘉琦，李洪杰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：