2] 对采集的数据按照谐波次数进行广义相关性分析，得到的分析结果如表1和表2 所示，其中，表1为瞬时性故障相关性分析结果，表2为永久性故障相关性分析结果，谐波 1-10表示谐波次数为1-10 :
[0093]
【主权项】
1. 一种基于录波数据的高压输电线路故障识别方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取高压输电线路故障发生前后录波装置记录的线路两端的电压波形数据和电流波 形数据； 对所述电压波形数据和电流波形数据分别进行傅里叶分解，得到对应的电压实测数据 和电流实测数据；将所述电压波形数据和电流波形数据延迟设定的时间间隔，并分别进行 傅里叶分解，得到对应的电压延迟数据和电流延迟数据； 把所述电压实测数据、电流实测数据、电压延迟数据和电流延迟数据分别以电压的最 大值为电压归一化基准值，以电流的最大值为电流归一化基准值，分别做归一化处理，得 到电压归一化实测数据、电流归一化实测数据、电压归一化延迟数据和电流归一化延迟数 据； 计算电压归一化实测数据与对应的电压归一化延迟数据之间的广义相关系数大小，计 算电流归一化实测数据与对应的电流归一化延迟数据之间的广义相关系数大小，根据所述 广义相关系数的大小以及分布规律判断输电线路故障类型。
2. 根据权利要求1所述的基于录波数据的高压输电线路故障识别方法，其特征在于， 对所述电压波形数据和电流波形数据分别进行傅里叶分解，得到对应的电压实测数据和电 流实测数据的步骤中，计算电压实测数据的公式为：
> 其中u 表示电压实测数据，k表示谐波次数，w表示频率，表示相位，Umk表示电压最大值；计 算电流实测数据的公式为
其中i表示电流实测数据，k表示 谐波次数，《表示频率，丨uk表示相位，Imk表示电流最大值。
3. 根据权利要求1所述的基于录波数据的高压输电线路故障识别方法，其特征在 于，所述将所述电压波形数据和电流波形数据延迟设定的时间间隔，并分别进行傅里 叶分解，得到对应的电压延迟数据和电流延迟数据的步骤中，计算电压延迟数据的公式 为
其中k表示谐波次数，W表示频率， 示相位，Umk表示电压最大值，T表示设定的时间间隔；计算电流延迟数据的公式为：
其中k表示谐波次数，W表示频率，I])uk表示相位，Imk 表示电流最大值，T表示设定的时间间隔。
4. 根据权利要求1所述的基于录波数据的高压输电线路故障识别方法，其特征在于， 所述设定的时间间隔根据录波所得的电压波形数据和电流波形数据的长短选择，通常设定 为电力系统运行周期的整数倍。
5. 根据权利要求1所述的基于录波数据的高压输电线路故障识别方法，其特征在于， 所述根据所述广义相关系数的大小以及分布规律判断输电线路故障类型包括： 当各时域延迟后的电压、电流的广义相关系数大于第一设定阈值，与故障前数据的广 义相关系数小于第二设定阈值，为永久性故障；获取当时气象监测系统监测结果，进一步诊 断为外力倒树或风舞故障； 当各时域延迟的电压、电流广义相关系数小于第三设定阈值，与故障前数据的广义相 关系数大于第四设定阈值时，诊断为瞬时性故障；获取气象或污秽监测系统数据进行对比， 进一步诊断为污闪、雷闪或冰闪故障。
6. 根据权利要求1所述的基于录波数据的高压输电线路故障识别方法，其特征在于， 所述计算电压归一化实测数据与对应的电压归一化延迟数据之间的广义相关系数大小，计 算电流归一化实测数据与对应的电流归一化延迟数据之间的广义相关系数大小的步骤包 括： 将不同谐波次数的各个归一化实测数据与对应的归一化延迟数据转换为复数形式，计 算两者之间的广义相关系数，取广义相关系数的模的大小为广义相关系数大小，其中，所述 复数形式为：
：为谐波次数，表示电压归一化实测 数据、Usig表示电压归一化延迟数据、表示电流归一化实测数据、Isig表示电流归一化 延迟数据，当复数趋于零时，其幅角是任意的。
7. 根据权利要求1所述的基于录波数据的高压输电线路故障识别方法，其特征在于， 所述根据所述广义相关系数的大小以及分布规律判断输电线路故障类型之后还包括：根据 广义相关系数随延迟的设定时间间隔的分布规律诊断变接地电阻故障，其步骤具体为： 当延迟后的电压电流数据的广义相关系数，随延迟的设定时间间隔呈先大后小，趋于 稳定的变化趋势，并且与故障前的电压电流数据的广义相关系数小于第五设定阈值时，可 诊断为变接地电阻性永久性故障；获取当时气象或污秽监测系统的数据，并进一步诊断为 倒树、异物短路或风舞故障。
8. -种基于录波数据的高压输电线路故障识别系统，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取高压输电线路故障发生前后录波装置记录的线路两端的电压波形 数据和电流波形数据； 分解模块，用于对所述电压波形数据和电流波形数据分别进行傅里叶分解，得到对应 的电压实测数据和电流实测数据；将所述电压波形数据和电流波形数据延迟设定的时间间 隔，并分别进行傅里叶分解，得到对应的电压延迟数据和电流延迟数据； 归一模块，用于把所述电压实测数据、电流实测数据、电压延迟数据和电流延迟数据分 别以电压的最大值为电压归一化基准值，以电流的最大值为电流归一化基准值，分别做归 一化处理，得到电压归一化实测数据、电流归一化实测数据、电压归一化延迟数据和电流归 一化延迟数据； 判断模块，用于计算电压归一化实测数据与对应的电压归一化延迟数据之间的广义相 关系数大小，计算电流归一化实测数据与对应的电流归一化延迟数据之间的广义相关系数 大小，根据所述广义相关系数的大小以及分布规律判断输电线路故障类型。
9. 根据权利要求8所述的基于录波数据的高压输电线路故障识别系统，其特征在于， 所述判断模块包括： 转换模块，用于将不同谐波次数的各个归一化实测数据与对应的归一化延迟数据转换 为复数形式，计算两者之间的广义相关系数，取广义相关系数的模的大小为广义相关系数 大小，其中，所述复数形式为：
:为谐波次数，表示电压归一化实测数据、Us is表示电压归一化延迟数据、表示电流归一化实测数据、表示电流归一化延迟数据， 当复数趋于零时，其幅角是任意的。
【专利摘要】本发明提供一种基于录波数据的高压输电线路故障识别方法和系统，方法包括步骤：获取高压输电线路故障发生前后录波装置记录的线路两端的电压波形数据和电流波形数据；对所述电压波形数据和电流波形数据分别进行傅里叶分解，得到对应的电压实测数据和电流实测数据；将所述电压波形数据和电流波形数据延迟设定的时间间隔，再进行傅里叶分解得到对应的电压延迟数据和电流延迟数据；把数据分别做归一化处理，得到归一化后的实测数据和延迟数据；计算电流、电压归一化实测数据与对应的电流、电压归一化延迟数据之间的广义相关系数大小，根据所述广义相关系数判断输电线路故障类型。上述方法，准确性更高。
【IPC分类】G01R31-08, G06Q50-06
【公开号】CN104808109
【申请号】CN201510200774
【发明人】吴昊, 王红斌, 郑晓光, 全玉生, 周华敏, 张英, 黄勇, 周恩泽, 房林杰, 李峰
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院, 华北电力大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月23日