[发明专利]一种基于OPGW的输电线路故障与非故障闪络信号辨识方法

说明书

一种基于OPGW的输电线路故障与非故障闪络信号辨识方法，包括步骤一、通过闪络在线监测装置采集原始信号；步骤二、从原始信号中筛选出闪络信号；步骤三、截取闪络信号中段T1～T2时间段的原始数据，然后做傅里叶变换进行频谱分析；步骤四：提取步骤三中得到的频谱中0～500Hz频段最大能量幅度A1，500Hz～1500Hz频段最大能量幅度A2，以及1500Hz～2500Hz频段最大能量幅度A3；步骤五：计算能量比K1＝A1/A2，K2＝A1/A3，将K1、K2分别与阈值进行比较，判断是输电线路跳闸故障闪络还是输电线路非故障闪络信号。本发明针对闪络机理进行特征提取分析，具有较高的辨识度和较快的相应速度。

技术领域

本发明涉及输电线路故障辨识技术领域，具体是一种基于OPGW的输电线路故障与非故障闪络信号辨识方法。

背景技术

输电线路分布广泛，很容易受到雷击、覆冰、台风、树木、污秽、鸟害等自然灾害影响。针对输电线路故障监测，目前一般采用在线故障监测模式，为准确捕捉每一次的故障信号，监测系统一般调教的较为灵敏，因此会不可避免的采集到大量的非故障干扰信号。

针对输电线路故障辨识目前研究方向主要分为雷击故障辨识和非雷击故障辨识。其中雷击故障辨识分为雷电绕击和反击，辨识方法有：(1)根据雷电流强度辨识雷电绕击和反击；(2)根据输电线路发生闪络的相别判断雷电绕击和反击；(3)根据雷电流方向判别雷电绕击和反击；(4)根据地形地貌及接地电阻辨识。但上述辨识方法仅是对雷击闪络故障进行辨识。针对非雷击故障辨识，有学者提出了通过分析闪络前后故障电流的高次谐波频谱特征进行跳闸原因的辨识。但其方法仅是理论分析和实验室仿真结果，尚未在实际中推广应用。

目前现有的输电线路故障辨识，绝大多数是基于电流行波信号分析的，而光纤传感输电线路闪络监测是一种新兴手段，研究分析的是光学信号，目前该领域研究者较少。在现场应用中输电线路由于绝缘子性能变化、污秽、潮湿等可能发生电晕放电、闪络放电，当闪络短路电流未达到断路器动作电流时将不产生跳闸故障记录。而针对输电线路故障与非故障闪络信号辨识目前还没有较好的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于OPGW的输电线路故障与非故障闪络信号辨识方法，区分闪络信号是否为跳闸故障信号，具有较高的辨识度和较快的相应速度。

为实现上述目的，本发明提供一种种基于OPGW的输电线路故障与非故障闪络信号辨识方法，其基于OPGW光偏振态雷击监测原理，利用光纤传感输电线路闪络在线监测装置采集的光信号数据，分析输电线路闪络信号，辨识跳闸故障闪络与非故障闪络信号，根据OPGW光信号强度和信号中段工频能量比判断，所述方法包括如下步骤：

步骤一：安装光纤传感输电线路闪络在线监测装置，采集原始信号；

步骤二：从采集到的原始信号中筛选出闪络信号；

步骤三：截取闪络信号中段T1～T2时间段的原始数据，然后做傅里叶变换进行频谱分析；

步骤四：提取步骤三中得到的频谱中0～500Hz频段最大能量幅度A1，500Hz～1500Hz频段最大能量幅度A2，以及1500Hz～2500Hz频段最大能量幅度A3；

步骤五：计算能量比K1＝A1/A2，K2＝A1/A3，将K1、K2分别与阈值进行比较，判断是输电线路跳闸故障闪络还是输电线路非故障闪络信号。

进一步的，所述原始信号为光纤传感输电线路闪络在线监测装置采集到的各种光学信号，包括雷击信号、振动信号、闪络信号。

进一步的，所述步骤一中光纤传感输电线路闪络在线监测装置安装在输电线路OPGW光缆终端机所在的变电站机房。

进一步的，光纤传感输电线路闪络在线监测装置通过单模光纤跳线连接光缆配线架到监测设备光纤端口。

进一步的，所述光纤传感输电线路闪络在线监测装置为单端测量装置。