[发明专利]一种基于单端电气量及暂态行波综合特征分析的混合线路故障点定位方法

权利要求书

1.一种基于单端电气量及暂态行波综合特征分析的混合线路故障点定位方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

步骤1，基于单端电气量进行相模变换，减少暂态行波相间耦合对区间定位的影响；

步骤2，利用小波变换检测暂态电压、电流行波信号突变点，作为故障初始时刻；

步骤3，提取电压、电流行波故障初始时刻后定时窗数据，时间窗的大小由电缆长度确定；

步骤4，在定时窗内搜索所有电压/电流同极性、幅值接近的反射波头，以电压/电流行波初始波头为基准，计算各反射与初始波头相对值u_xf和i_xf；

步骤5，判断反射波性质，

设故障初始波时刻为T₀，故障点反射波时刻为T₁，分界点反射波时刻为T₂，电缆长度为L₁，电缆波速为v₁；

当故障点位于架空线段，符合以下式(3)条件：

T₁-T₀＝T₂-T₀ (3)，

当故障点位于电缆段，符合以下式(4)条件：

(T₁+T₂-2T₀)*v₁＝L₁ (4)。

2.根据权利要求1所述的一种基于单端电气量及暂态行波综合特征分析的混合线路故障点定位方法，其特征在于，

在步骤1中：以Clark变换作为相模变换矩阵，获得式(1)中对应的α模量

式(1)中，i_A(k)、i_B(k)、i_C(k)分别为故障线路A、B、C三相电流，i_α(k)为变换后的α模量，k＝1、2、3、4…N，N为自然数表示的采样序列长度，电压变换矩阵与式(1)类似。

3.根据权利要求1所述的一种基于单端电气量及暂态行波综合特征分析的混合线路故障点定位方法，其特征在于，

在步骤3中，当电缆长度不确定或波速不易判断时，选择分界点二次反射波辅助计算定时窗大小。

4.根据权利要求1所述的一种基于单端电气量及暂态行波综合特征分析的混合线路故障点定位方法，其特征在于，

在步骤4中，故障点反射波、分界点反射波均应满足式(2)：

u_xf/i_xf＜δ (2)，

δ为与互感器暂态响应相关的定值，在0.5～2之间取值。

5.根据权利要求1所述的一种基于单端电气量及暂态行波综合特征分析的混合线路故障点定位方法，其特征在于，

在步骤5中，存在以下两种情况时，需要执行步骤6：

1)故障点距离母线或分界点较近，故障点反射波或分界点反射波有可能与初始故障行波或分界点二次反射波叠加；

2)故障过渡电阻为高阻故障或金属性故障，仅能识别到故障点反射波或分界点反射波其中一种；

步骤6：判别分界点二次反射波幅值是否越限。

6.根据权利要求5所述的一种基于单端电气量及暂态行波综合特征分析的混合线路故障点定位方法，其特征在于，

步骤6中，以电压/电流分界点二次反射波幅值的差值越限作为区间识别判据，设分界点二次反射波幅值为C_u、C_i，分界点二次反射波幅值差值整定值为δ_u、δ_i，符合以下式(5)条件：

u_xf2-C_u＞δ_u，i_xf2-C_i＞δ_i (5)，

式(5)中，u_xf2为分界点二次电压反射波相对值，i_xf2为分界点二次电流反射波相对值。