基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法与流程

文档序号:12455912阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将电网的原始拓扑结构标记为P1,在该电网中的共有N个变电站,分别记为B1,B2,…,BN,每个变电站都安装行波录波装置,所述行波录波装置设有三相线路电流行波监测模块;

(2)当系统发生故障后,各个站点的行波录波装置启动,对故障信号进行录波,录得故障时间窗长度为n个工频周期,分别为故障前n1个工频周期和故障后n2个工频周期,n=n1+n2;

(3)对采集到的故障行波信息进行预处理,通过相模变换获得零模行波和线模行波,采用Daubechies离散小波对各站点的零模行波进行d层分解,以最小尺度下d1层细节系数的模极大值表征行波的能量幅值,各个站点的模极大值能量记为E1,E2,…,EN

(4)比较E1,E2,…,EN,找出其中两个最大值EMAX1和EMAX2对应的站点Bi和Bj,由此迅速判断故障位于支路Bi-Bj上;

(5)设故障线路两端的变电站Bi和Bj为1级变电站,与1级变电站邻接的非故障线路另一端的变电站设为2级变电站,与2级变电站邻接的变电站设为3级变电站,依次类推,将整个电网划分为m级变电站;若某个变电站属于多个等级的变电站时,则将该变电站记为多个等级中最小等级的变电站;

(6)以1级变电站为起点,向外辐射至m1级变电站,m1≤m,将此区域作为局部故障网络,其拓扑记为P2,P2中共有M个变电站,M≤N;

(7)采用Daubechies离散小波对线模行波进行d层分解,取最高频率下d1层细节系数的模极大值对应的时刻作为故障波头到达该站点的时刻,对于拓扑P2,将M个变电站的故障起始时刻记为T1,T2,…,TM

(8)在拓扑P2中,依据Folyd最短路径算法,简化局部故障网络,得到具有全部有效信息的故障局部网络,其拓扑记为P3,P3中共有Q个变电站,Q≤M;在拓扑P3中,使用扩展双端测距算法,以故障线路的一端作为参考端,在波头到达参考端对侧所有站点的时间中任取一个数据,与波头到达参考端的时间组成一个测距数组,按照经过故障线路的最短路径计算,共得到Q-1个故障位置结果;

(9)设行波到达故障线路的参考端和参考端对侧任一站点之间的最短路径所经过的变电站个数为h,则赋予步骤(8)得到的Q-1个故障位置的权值R=1/(h-1),通过加权求和,得到最终的故障位置。

2.根据权利要求1所述基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法,其特征在于:在步骤(2)中,对故障信号进行录波时,采样频率为10kHz,录得故障时间窗长度为7个工频周期,分别为故障前3个工频周期和故障后的4个工频周期。

3.根据权利要求1所述基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法,其特征在于:在步骤(3)中,所述相模变换采用克拉克变换。

4.根据权利要求1所述基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法,其特征在于:在步骤(3)中,采用DB6离散小波对零模行波进行5层分解;在步骤(7)中,采用Daubechies离散小波对线模行波进行5层分解。

5.根据权利要求1所述基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法,其特征在于:在步骤(6)中,在提取局部故障网络的过程中,将故障行波注入变电站母线方向的三相线路电流行波监测模块测得的数据保留,而把故障行波流出变电站母线方向的三相线路电流行波监测模块测得的数据去除。

6.根据权利要求1所述基于广域行波能量和时间差的复杂电网故障定位方法,其特征在于:在步骤(6)中,以1级变电站为起点,向外辐射至3级变电站,将此区域作为局部故障网络。

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