[发明专利]一种输电线路故障定位方法

权利要求书

1.一种输电线路故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)输电线路发生故障后，分别提取输电线路两端的测量点A、B处的原始电压行波信号，然后对其进行相模变换，得到点A、B处的零模电压行波信号和线模电压行波信号；

(2)确定计算数据窗，根据计算数据窗分别获取步骤(1)得到的各零模电压行波信号和线模电压行波信号的首波头有效信号；

(3)提取步骤(2)得到的各首波头有效信号中频率为ω的高频分量，并计算各首波头有效信号中频率为ω的高频分量相对于故障初相角的参考相位；

(4)根据步骤(3)得到的参考相位进行故障定位。

2.根据权利要求1所述一种输电线路故障定位方法，其特征在于：在步骤(2)中，计算数据窗的确定方法如下：

(21)找寻零模电压行波信号和线模电压行波信号的突变点，设测量点处采集的零模电压行波信号或线模电压行波信号向量为U₀＝[u₁,u₂,...,u_k-1,u_k,u_k+1,...,u_n]，其中n为信号总长度，若零模电压行波信号的突变点为k，则应该同时满足如下两式：

上式中，u_k-2,u_k-1,u_k均不为零，ε为设定的阈值；

线模电压行波信号的突变点与零模电压行波信号的突变点近似一致；

(22)选取突变点k前5个采样点及其后N个采样点作为计算数据窗。

3.根据权利要求2所述一种输电线路故障定位方法，其特征在于：N的取值为67。

4.根据权利要求1所述一种输电线路故障定位方法，其特征在于：在步骤(3)中，采用S变换提取各首波头有效信号中频率为ω的高频分量。

5.根据权利要求1所述一种输电线路故障定位方法，其特征在于：在步骤(3)中，各首波头有效信号中高频分量的频率为ω＝82kHz。

6.根据权利要求1所述一种输电线路故障定位方法，其特征在于：在步骤(3)中，计算各首波头有效信号中频率为ω的高频分量相对于故障初相角的参考相位的方法如下：

上式中，分别为点A、B处的零模电压行波信号的首波头有效信号中频率为ω的高频分量与故障初相角θ_f的参考相位，分别为点A、B处的线模电压行波信号的首波头有效信号中频率为ω的高频分量与故障初相角θ_f的参考相位，β⁽⁰⁾为频率ω下零模电压行波信号的相位滞后因数，β⁽¹⁾为频率ω下线模电压行波信号的相位滞后因数，x为故障点与点A的距离，L为输电线路的长度。

7.根据权利要求6所述一种输电线路故障定位方法，其特征在于：在步骤(4)中，首先计算故障点与点A的距离x与输电线路长度L的百分比d：

然后根据d计算故障点与点A的距离x：

x＝L·d。