[发明专利]一种基于VMD与柔性形态学的输电线路故障行波测距方法

权利要求书

1.一种基于VMD与柔性形态学的输电线路故障行波测距方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：采集故障发生后的两端的电压数据，对原始故障行波信号进行截断，取故障后3ms的数据；

步骤2：对截断的数据进行相模变换；

步骤3：对线模分量进行VMD分解，同时去除了白噪声；基于干扰信号性质与数量，预设分解模态数，通过提取信号的模态进而将信号从含噪信号中剥离出来；

步骤4：寻找IMF1分量并进行柔性形态边缘检测；

步骤5：寻找柔性形态边缘检测结果图中第一个幅值最大脉冲确定故障行波波头初始到达两端的时刻t_M、t_N,根据测距公式计算故障距离，式中：L为线路的水平长度，d_Mf为故障点到一端的距离，t_M、t_N为故障点行波到线路两端的时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于VMD与柔性形态学的输电线路故障行波测距方法，其特征在于，所述步骤3中对线模分量进行VMD分解的具体步骤为：

步骤3.1：初始化模态各模态对应的中心频率拉格朗日乘子和迭代次数n；模态个数K取3；

步骤3.2：计算更新模态i表示第i个，1≤i≤k，1≤k≤K,α表示数据保真约束的平衡参数；

步骤3.3：计算中心频率

步骤3.4：计算更新拉格朗日乘子τ表示双上升时间步长；

步骤3.5：如果则迭代停止，否则返回执行步骤步骤3.2到步骤3.4。

3.根据权利要求1所述的一种基于VMD与柔性形态学的输电线路故障行波测距方法，其特征在于，所述步骤4中对IMF1分量进行柔性形态边缘检测的具体步骤如下：

步骤4.1：对IMF1采用适应性较强的膨胀腐蚀型算子进行柔性形态边缘检测：

其中表示柔性膨胀：

其中fΘ[B,A,r]表示柔性腐蚀：

f(n)Θ[B,A,r]＝min{[r◇f(a),a∈A_n]∪[f(b):b∈(B/A)_n]}

其中[B,A,r]为结构元素；r◇f(a)为重复集；r为重复度；

步骤4.2：设定基于噪声强度的软阈值方法

噪声强度定义为：

边缘检测算子的输出阈值：

形态边缘检测定位结果：

。