一种电缆故障定位方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电缆技术领域，尤其涉及一种电缆故障定位方法、装置及电子设备。其中，本发明专利技术提供的方法包括：当接收到故障行波信号时，采用极点对称模态分解算法分解故障行波信号，得到故障行波信号的分解信号；采用维格纳威分布算法对分解信号进行变换，得到第一时刻、第二时刻和第三时刻，第一时刻为初始故障行波到达左端检测点的时刻，第二时刻为初始故障行波到达右端检测点的时刻，第三时刻为初始故障行波的反射波到达检测点的时刻；获取故障行波信号到达检测点两端的非同步时间；根据第一时刻、第二时刻、第三时刻和非同步时间确定故障点的位置，整体上提高了故障定位的精度。整体上提高了故障定位的精度。整体上提高了故障定位的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆故障定位方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及电缆
，尤其涉及一种电缆故障定位方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]随着城市化进程的速度加快，电缆的铺设范围越来越广，其在城市传输线中占据越来越重要的地位，因而当电缆发生故障时，及时、准确地对其故障进行定位，对城市经济的稳定发展具有重要的工程意义。
[0003]传统的电缆故障定位方法采用的阻抗法和行波法。阻抗法容易受到分布电容、负载、线路运行等因素的影响，容易导致定位不准确。而行波法因其不容易受到系统固有参数、故障类型等因素影响，受到越来越广泛的关注和应用。行波法中常用到的是双端测量法。双端测量法具有较高的定位精度，具体测量原理为，在线路两端检测由故障点发出的初始故障行波波头，计算两个波头到达两端的时间差，根据时间差计算出故障发生的具体位置。
[0004]而影响行波测距精度的重要因素是准确确定故障行波到达线路两端测量点的时间，现有技术中采用小波变换(Wavelet Transform,WT)分解暂态故障行波信号，标定行波波头，确定行波波头到达检测点的时间。然而采用小波变换进行信号处理，受到小波基和分解尺度的影响，若小波基和分解尺度选取不当，将出现较大的偏差。
[0005]由上述可见，现有的电缆故障定位方法会存在较大偏差的问题，导致电缆故障定位不准确。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种电缆故障定位方法、装置及电子设备，用于提高故障定位精度。
[0007]本专利技术一方面提供了一种电缆故障定位方法，所述方法包括：
[0008]当接收到故障行波信号时，采用极点对称模态分解算法分解所述故障行波信号，得到所述故障行波信号的分解信号；
[0009]采用维格纳威分布算法对所述分解信号进行变换，得到第一时刻、第二时刻和第三时刻，所述第一时刻为初始故障行波到达左端检测点的时刻，所述第二时刻为所述初始故障行波到达右端检测点的时刻，所述第三时刻为所述初始故障行波的反射波到达检测点的时刻；
[0010]获取所述故障行波信号到达检测点两端的非同步时间；
[0011]根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间确定故障点的位置。
[0012]可选地，所述根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间确定故障点的位置的步骤包括：
[0013]根据所述第一时刻和所述第二时刻的差值，确定所述故障点的位置区间信息；
[0014]根据所述位置区间信息，利用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述
非同步时间计算故障点的位置。
[0015]可选地，所述位置区间信息包括：所述故障点在整条线路的左半段；
[0016]所述根据所述位置区间信息，利用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间计算故障点的位置的计算公式为：
[0017][0018]其中，x为故障发生点与左端检测点的距离，t0为非同步时间，t1为第一时刻，t2为第二时刻，t3为第三时刻，l为线路全长。
[0019]可选地，所述位置区间信息包括：所述故障点在整条线路的右半段；
[0020]所述根据所述位置区间信息，利用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间计算故障点的位置的计算公式为：
[0021][0022]其中，x为故障发生点与左端检测点的距离，t0为非同步时间，t1为第一时刻，t2为第二时刻，t3为第三时刻，l为线路全长。
[0023]可选地，所述方法还包括：
[0024]获取第一时刻之差，所述第一时刻之差为所述故障行波信号到达左侧检测点的时刻和任意一侧电压过零点的时刻之间的差值；
[0025]获取第二时刻之差，所述第二时刻之差为所述故障行波信号到达右侧检测点的时刻与所述任意一一侧电压过零点的时刻之间的差值；
[0026]计算所述第一时刻之差和第二时刻之差的偏差值；
[0027]判断所述偏差值是否等于所述第一时刻和所述第二时刻的差值，若是，则所述位置区间信息正确，若否，则重新确定位置区间信息。
[0028]可选地，所述获取所述故障行波信号到达检测点两端的非同步时间之前还包括：
[0029]获取线路非同步角和系统频率；
[0030]根据所述线路非同步角和系统频率计算得到非同步时间；
[0031]其中，所述根据所述线路非同步角和系统频率计算非同步时间的计算公式为：
[0032][0033]其中，δ为线路非同步角，f为系统频率。
[0034]可选地，所述采用维格纳威分布算法对所述分解信号进行变换，得到第一时刻、第二时刻和第三时刻，所述第一时刻为初始故障行波到达左端检测点的时刻，所述第二时刻为所述初始故障行波到达右端检测点的时刻，所述第三时刻为所述初始故障行波的反射波到达检测点的时刻的步骤包括：
[0035]采用维格纳威分布算法对所述分解信号进行变换，得到瞬时能量曲线；
[0036]计算所述瞬时能量曲线的最大值对应的时刻，得到所述第一时刻和第二时刻；
[0037]计算所述瞬时能量曲线的次极大值对应的时刻，得到所述第三时刻。
[0038]本专利技术另一方面还提供了一种电缆故障定位装置，所述装置包括：
[0039]分解模块，用于当接收到故障行波信号时，采用极点对称模态分解算法分解所述故障行波信号，得到所述故障行波信号的分解信号；
[0040]变换模块，用于采用维格纳威分布算法对所述分解信号进行变换，得到第一时刻、第二时刻和第三时刻，所述第一时刻为初始故障行波到达左端检测点的时刻，所述第二时刻为所述初始故障行波到达右端检测点的时刻，所述第三时刻为所述初始故障行波的反射波到达检测点的时刻；
[0041]第一获取模块，用于获取所述故障行波信号到达检测点两端的非同步时间；
[0042]确定模块，用于根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间确定故障点的位置。
[0043]可选地，所述装置还包括：
[0044]第二获取模块，用于获取第一时刻之差，所述第一时刻之差为所述故障行波信号到达左侧检测点的时刻和任意一侧电压过零点的时刻之间的差值；
[0045]第三获取模块，用于获取第二时刻之差，所述第二时刻之差为所述故障行波信号到达右侧检测点的时刻与所述任意一一侧电压过零点的时刻之间的差值；
[0046]计算模块，用于计算所述第一时刻之差和第二时刻之差的偏差值；
[0047]判断模块，用于判断所述偏差值是否等于所述第一时刻和所述第二时刻的差值，若是，则所述位置区间信息正确，若否，则重新确定位置区间信息。
[0048]本专利技术另一方面还提供了一种电子设备，所述设备包括处理器以及存储器：
[0049]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0050]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行如上任一项所述的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆故障定位方法，其特征在于，所述方法包括：当接收到故障行波信号时，采用极点对称模态分解算法分解所述故障行波信号，得到所述故障行波信号的分解信号；采用维格纳威分布算法对所述分解信号进行变换，得到第一时刻、第二时刻和第三时刻，所述第一时刻为初始故障行波到达左端检测点的时刻，所述第二时刻为所述初始故障行波到达右端检测点的时刻，所述第三时刻为所述初始故障行波的反射波到达检测点的时刻；获取所述故障行波信号到达检测点两端的非同步时间；根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间确定故障点的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间确定故障点的位置的步骤包括：根据所述第一时刻和所述第二时刻的差值，确定所述故障点的位置区间信息；根据所述位置区间信息，利用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间计算故障点的位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述位置区间信息包括：所述故障点在整条线路的左半段；所述根据所述位置区间信息，利用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间计算故障点的位置的计算公式为：其中，x为故障发生点与左端检测点的距离，t0为非同步时间，t1为第一时刻，t2为第二时刻，t3为第三时刻，l为线路全长。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述位置区间信息包括：所述故障点在整条线路的右半段；所述根据所述位置区间信息，利用所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻和所述非同步时间计算故障点的位置的计算公式为：其中，x为故障发生点与左端检测点的距离，t0为非同步时间，t1为第一时刻，t2为第二时刻，t3为第三时刻，l为线路全长。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取第一时刻之差，所述第一时刻之差为所述故障行波信号到达左侧检测点的时刻和任意一侧电压过零点的时刻之间的差值；获取第二时刻之差，所述第二时刻之差为所述故障行波信号到达右侧检测点的时刻与所述任意一一侧电压过零点的时刻之间的差值；计算所述第一时刻之差和第二时刻之差的偏差值；判断所述偏差值是否等于所述第一时刻和所述第二时刻的差值，若是，则所述位置区
间信息正确，若否，则重新确定位置区间信息。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述故障行波信号到达检测点两...

【专利技术属性】
技术研发人员：白浩，要若天，刘通，李巍，潘姝慧，史训涛，喻磊，徐敏，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：