【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气工程，尤其涉及一种直流输电线路的故障定位方法、故障定位设备及存储介质。
技术介绍
1、直流输电系统在负荷潮流发生变化时，其直流电压的极性不会发生变化，因此可实现多端直流电源的并联，从而实现大规模的送电和交直流异步联网。其中，柔性直流输电系统（flexible dc transmission system，简称fdcts）由于其多种优点，如无换相失败、可实现可再生能源等分布式电源的接入电网、没有无功补偿问题、谐波性能好、可提高电能质量、控制灵活、易于扩建、能够向无源网络供电等，被广泛应用于远距离高容量输电。然而，因输电线路较长、电压等级较高等特点常使用架空线路输电，导致柔性直流输电线路故障率较高。而且由于输电线路大部分架设于山区，当柔性直流输电线路发生故障时，需要对柔性直流输电线路进行故障定位，从而给后续的检修争取时间，尽快恢复系统供电。
2、目前，当柔性直流输电线路发生故障时，是通过识别首波头与第二波头到来的时间差，并结合行波波速计算故障距离，从而实现故障定位。然而，上述故障定位方式需要准确识别波头到来时刻，若波头到来时刻识别不准确，将会导致故障定位结果的精度降低，迫切需要提出一种新的故障定位方法，以提高故障定位结果的精度。
3、上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术实施例通过提供一种直流输电线路的故障定位方法、故障定位设备及计算机可读存储介质，旨在解决故障定位精度低的技术
2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种直流输电线路的故障定位方法，所述直流输电线路的故障定位方法包括以下：
3、在检测到直流输电线路发生故障时，获取所述直流输电线路的故障电压行波信号，并对所述故障电压行波信号解耦，获取所述故障行波信号对应的线模电压行波信号；
4、控制所述线模电压行波信号沿预设数据时间窗的第一方向进行时间偏移，生成第一矩阵，以及控制所述线模电压行波信号沿预设数据时间窗的第二方向进行时间偏移，生成第二矩阵；
5、根据所述第一矩阵和所述第二矩阵，确定所述直流输电线路对应的能量函数；
6、根据所述能量函数以及所述预设数据时间窗的时间上限值和时间下限值，确定所述直流输电线路的故障距离。
7、进一步地，所述控制所述线模电压行波信号沿预设数据时间窗的第一方向进行时间偏移，生成第一矩阵，以及控制所述线模电压行波信号沿预设数据时间窗的第二方向进行时间偏移，生成第二矩阵的步骤，包括：
8、根据行波波速确定时间偏移步进值，以及根据所述行波波速和所述直流输电线路的总长度和所述时间偏移步进值确定时间偏移次数；
9、控制所述线模电压行波信号按照所述时间偏移步进值沿所述预设数据时间窗的所述第一方向移动，并当移动所述时间偏移次数时，根据所述预设数据时间窗内的第一线模电压行波信号生成所述第一矩阵；以及，
10、控制所述线模电压行波信号按照所述时间偏移步进值沿所述预设数据时间窗的所述第二方向移动，并当移动所述时间偏移次数时，根据所述预设数据时间窗内的第二线模电压行波信号生成所述第二矩阵。
11、进一步地，所述控制所述线模电压行波信号按照所述时间偏移步进值沿所述预设数据时间窗的所述第一方向移动，并当移动所述时间偏移次数时，根据所述预设数据时间窗内的第一线模电压行波信号生成所述第一矩阵的步骤，以及所述控制所述线模电压行波信号按照所述时间偏移步进值沿所述预设数据时间窗的所述第二方向移动，并当移动所述时间偏移次数时，根据所述预设数据时间窗内的第二线模电压行波信号生成所述第二矩阵的步骤还包括：
12、若当前时间偏移存在目标线模电压行波信号超出所述预设数据时间窗的范围，则对所述目标线模电压行波信号进行向前补齐操作，其中，所述向前补齐操作为将所述目标线模电压行波信号填充至所述预设数据时间窗的空余位置。
13、进一步地，所述根据所述第一矩阵和所述第二矩阵，确定所述直流输电线路对应的能量函数的步骤，包括：
14、将所述第一矩阵和所述第二矩阵对应元素相乘，获得目标矩阵；
15、获取所述目标矩阵各行对应的目标数值，计算各行对应的所述目标数值的和；
16、基于各行对应的所述目标数值的和，构造所述能量函数。
17、进一步地，所述根据所述能量函数以及所述预设数据时间窗的时间上限值和时间下限值，确定所述直流输电线路的故障距离的步骤，包括：
18、基于所述时间上限值和所述时间下限值对所述能量函数作定积分，获得所述能量函数对应的能量突变数值；
19、于各个所述能量突变数值中确定满足预设条件的目标能量突变数值；
20、根据所述目标能量突变数值对应的距离，确定所述直流输电线路的故障距离。
21、进一步地，所述在检测到直流输电线路发生故障时，获取所述直流输电线路的故障电压行波信号，并对所述故障电压行波信号解耦，获取所述故障行波信号对应的线模电压行波信号的步骤之后，包括：
22、对所述线模电压行波信号进行差分运算，并对差分运算后的所述线模电压行波信号执行所述控制预设数据时间窗沿所述线模电压行波信号的第一方向进行时间偏移，生成第一矩阵，以及控制所述预设数据时间窗沿所述线模电压行波信号的第二方向进行时间偏移，生成第二矩阵的步骤。
23、进一步地，所述在检测到直流输电线路发生故障时，获取所述直流输电线路的故障电压行波信号，并对所述故障电压行波信号解耦，获取所述故障行波信号对应的线模电压行波信号的步骤，包括：
24、根据凯伦贝尔变换公式对所述故障电压行波信号解耦，获得所述故障行波信号对应的线模电压行波信号。
25、此外，本专利技术为实现上述目的，本专利技术还提供一种故障定位装置，所述故障定位装置包括：
26、线模电压行波信号获取模块，用于在检测到直流输电线路发生故障时，获取所述直流输电线路的故障电压行波信号，并对所述故障电压行波信号解耦，获取所述故障行波信号对应的线模电压行波信号；
27、矩阵生成模块，用于控制预设数据时间窗沿所述线模电压行波信号的第一方向进行时间偏移，生成第一矩阵，以及控制所述预设数据时间窗沿所述线模电压行波信号的第二方向进行时间偏移，生成第二矩阵；
28、能量函数确定模块，用于根据所述第一矩阵和所述第二矩阵，确定所述直流输电线路对应的能量函数；
29、故障定位模块，用于根据所述能量函数以及所述预设数据时间窗的时间上限值和时间下限值，确定所述直流输电线路的故障距离。
30、此外，本专利技术为实现上述目的，本专利技术还提供一种故障定位设备，所述故障定位设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的直流输电线路的故障定位程序，所述直流输电线路的故障定位程序被所述处理器执行时实现如上所述的直流输电线路的故障定位方法的步骤。
31、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直流输电线路的故障定位方法，其特征在于，所述直流输电线路的故障定位方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述线模电压行波信号沿预设数据时间窗的第一方向进行时间偏移，生成第一矩阵，以及控制所述线模电压行波信号沿预设数据时间窗的第二方向进行时间偏移，生成第二矩阵的步骤，包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述线模电压行波信号按照所述时间偏移步进值沿所述预设数据时间窗的所述第一方向移动，并当移动所述时间偏移次数时，根据所述预设数据时间窗内的第一线模电压行波信号生成所述第一矩阵的步骤，以及所述控制所述线模电压行波信号按照所述时间偏移步进值沿所述预设数据时间窗的所述第二方向移动，并当移动所述时间偏移次数时，根据所述预设数据时间窗内的第二线模电压行波信号生成所述第二矩阵的步骤还包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一矩阵和所述第二矩阵，确定所述直流输电线路对应的能量函数的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述能量函数以及所述预设数据时间窗的时间
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在检测到直流输电线路发生故障时，获取所述直流输电线路的故障电压行波信号，并对所述故障电压行波信号解耦，获取所述故障行波信号对应的线模电压行波信号的步骤之后，包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在检测到直流输电线路发生故障时，获取所述直流输电线路的故障电压行波信号，并对所述故障电压行波信号解耦，获取所述故障行波信号对应的线模电压行波信号的步骤，包括：
8.一种故障定位装置，其特征在于，所述故障定位装置包括：
9.一种故障定位设备，其特征在于，所述故障定位设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的直流输电线路的故障定位程序，所述直流输电线路的故障定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的直流输电线路的故障定位方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有直流输电线路的故障定位程序，所述直流输电线路的故障定位程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的直流输电线路的故障定位方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种直流输电线路的故障定位方法，其特征在于，所述直流输电线路的故障定位方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述线模电压行波信号沿预设数据时间窗的第一方向进行时间偏移，生成第一矩阵，以及控制所述线模电压行波信号沿预设数据时间窗的第二方向进行时间偏移，生成第二矩阵的步骤，包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述线模电压行波信号按照所述时间偏移步进值沿所述预设数据时间窗的所述第一方向移动，并当移动所述时间偏移次数时，根据所述预设数据时间窗内的第一线模电压行波信号生成所述第一矩阵的步骤，以及所述控制所述线模电压行波信号按照所述时间偏移步进值沿所述预设数据时间窗的所述第二方向移动，并当移动所述时间偏移次数时，根据所述预设数据时间窗内的第二线模电压行波信号生成所述第二矩阵的步骤还包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一矩阵和所述第二矩阵，确定所述直流输电线路对应的能量函数的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述能量函数以及所述预设数据时间窗的时间上限值和时间下限值，确定所述直流输电线...
【专利技术属性】
技术研发人员：束洪春，代月，曹耀仁，韩一鸣，管普，龙宇，李聪，龚峰，管诚，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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