[发明专利]一种弱故障行波信号增强方法

说明书

本发明公开了输电线路故障定位技术领域的一种弱故障行波信号增强方法，旨在解决现有技术中在发生弱故障的情况下，故障相的故障行波首波头陡度不显著，容易导致故障测距结果出现失败的技术问题。所述方法，其特征是，包括如下步骤：根据故障行波数据，确定故障相别相电流和非故障相别相电流；利用非故障相别相电流的零模耦合行波，对故障相别相电流的行波进行陡度强化处理。

技术领域

本发明涉及一种弱故障行波信号增强方法，属于输电线路故障定位技术领域。

背景技术

输电线路行波测距方法通过检测行波的突变点对故障位置进行定位。交流输电线路的工作环境复杂，一些工况下的故障，其暂态行波并不显著，主要表现为：当发生经高阻接地故障，或发生在过零点附近的故障时，故障点的故障电流幅值小；当发生长距离的远方故障时，故障电流行波经过长距离传输后发生衰减，使得行波到达幅值较弱。在发生这些弱故障的情况下，故障相的故障行波首波头陡度不显著，容易导致故障测距结果出现失败的状况。同时，输电线路工况中存在大量噪声干扰，幅值小的弱行波再叠加于工频信号上，进一步增加了突变点检测的难度。

目前，应用于输电线路行波测距的方法有相模变换和小波变换法，该两种方法主要针对电力系统输电线路中多发的单相接地故障(90％以上)，能够有效增强其故障行波陡度，但对于相间接地故障行波陡度增强作用不大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种弱故障行波信号增强方法，以解决现有技术中在发生弱故障的情况下，故障相的故障行波首波头陡度不显著，容易导致故障测距结果出现失败的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种弱故障行波信号增强方法，包括如下步骤：

根据故障行波数据，确定故障相别相电流和非故障相别相电流；

利用非故障相别相电流的零模耦合行波，对故障相别相电流的行波进行陡度强化处理。

优选地，所述故障行波数据包括由输电线路上分布式故障诊断终端采集到的三相电流。

优选地，根据故障行波数据，确定故障相别相电流和非故障相别相电流，包括：

对三相电流进行相模变换以获取模电流，所述模电流包括零模和线模；

利用行波选相法判定模电流的故障相别；

基于故障相别判定结果，获取故障相别相电流和非故障相别相电流。

优选地，所述相模变换的计算公式如下：

其中，

式中，为输电线路模电流的列向量，S为相模变换矩阵，为输电线路相电流的列向量，T为转置运算，i₀为模电流的零模，i₁、i₂、i₃均为模电流的线模，其中i₁为1模，i₂为2模，i₃为3模；i_a、i_b、i_c分别为相电流的A相电流、B相电流和C相电流。

优选地，利用非故障相别相电流的零模耦合行波，对故障相别相电流的行波进行陡度强化处理，包括：将零模在非故障相耦合出的非故障相别相电流的行波与故障相别相电流的行波进行波形叠加。

优选地，利用非故障相别相电流的零模耦合行波，对故障相别相电流的行波进行陡度强化处理，还包括：对故障相别相电流或/和非故障相别相电流进行预处理。

优选地，所述预处理包括：采用数学形态法对故障相别相电流或/和非故障相别相电流的行波波形进行滤波。