[发明专利]基于HHT的混合多端直流输电线路行波测距方法

权利要求书

1.一种基于HHT的混合多端直流输电线路行波测距方法，其特征在于，所述方法包括：

分别获取位于整流侧的LCC-HVDC端和位于逆变侧的多个MMC-HVDC端的电压行波信号，基于HHT处理所述电压行波信号，获得各端的幅-频电压行波；

基于每端的所述幅-频电压行波，获取各端初始行波波头的抵达时刻；

基于各端的初始行波波头的抵达时刻，获取故障区间识别矩阵；

基于所述故障区间识别矩阵，识别故障所在区间；

基于识别出的故障所在区间，获取故障位置测量矩阵；

基于所述故障位置测量矩阵，获取故障与所在区间内的换流站之间的距离；

所述分别获取位于整流侧的LCC-HVDC端和位于逆变侧的多个MMC-HVDC端的电压行波信号，基于HHT处理所述电压行波信号，获得各端的幅-频电压行波，具体包括对每端执行下述处理：

a.获取1模电压行波信号u_i(k)：

b.获取1模电压行波信号的上、下包络线均值

c.定义1模电压行波信号u_i(k)与上、下包络线均值之差为

d.获取的上、下包络线均值

e.定义与其上、下包络线均值之差为

f.确定是否满足第一条件：

若不满足所述第一条件，返回步骤d，继续执行步骤d、e、f，直至满足所述第一条件；

若满足所述第一条件，定义参数x_i(k)：

确定极坐标系下的幅值A_i(k)、相位θ_i(k)及采样点k处的瞬时频率f_i(k)：

确定幅-频电压行波的瞬时值V_f,i(k)：V_f，i(k)＝A_i(k)f_i(k)；

其中，i为换流站序号，i＝1,2,…,N，N为混合多端直流输电系统的换流站总数；k为采样点序号；u_i(k)为第i端换流站的1模电压行波信号；第u_i,+(k)和u_i,-(k)分别为第i端换流站的正极电压行波信号和负极电压行波信号；为第i端换流站的1模电压行波信号的上、下包络线均值；u_i,t(k)和u_i,b(k)分别为第i端换流站的1模电压行波信号u_i(k)的上包络线和下包络线；为第i端换流站的的上、下包络线均值；和分别为第i端换流站的的上包络线和下包络线；n为循环次数，且n＞1；分别为经过n次和(n-1)次循环后第i端换流站的经验模态参数计算值；ε为已知的门槛值；j为虚数单位；Rel_i(k)和Ima_i(k)分别为第i端换流站直角坐标系下的实部值和虚部值，且Rel_i(k)等于满足所述第一条件时的Ima_i(k)等于满足所述第一条件时的的柯西积分值；T为已知的采样步长；A_i(k)、θ_i(k)及f_i(k)分别为第i端换流站极坐标系下的幅值、相位及采样点k处的瞬时频率；V_f,i(k)为第i端换流站在采样点k处的幅-频电压行波的瞬时值；

所述基于每端的所述幅-频电压行波，获取各端初始行波波头的抵达时刻，具体包括：

获取满足第二条件的最小k值k_min，所述第二条件为：

获取初始行波波头的抵达时刻t_i：t_i＝k_minT；

其中，δ为采样数据窗内幅-频电压行波的峰值，通过遍历数据采样窗内所有采样点的幅值确定；t_i为第i端换流站初始行波波头的抵达时刻；

所述基于各端的初始行波波头的抵达时刻，获取故障区间识别矩阵，具体包括：

基于各端的初始行波波头的抵达时刻，确定故障区间识别矩阵Δ：

其中，Δ₁、Δ₂、……、Δ_N分别为故障区间识别矩阵第1、2、……、N行的值；v为行波在输电线路上的传播速度，为已知值；t₁、t₂、……、t_N分别为第1、2、……、N端换流站初始行波波头的抵达时刻；D₁、D₂、……、D_N分别为第1、2、……、N端换流站与混合多端直流输电线路上的星型连接点之间的距离，为已知值。