[发明专利]一种输电线路行波故障数据片段自适应截取方法

权利要求书

1.一种输电线路行波故障数据片段自适应截取方法，其特征在于：

首先读取行波装置同步采集的多通道电流行波数据，对故障电流行波进行绝对值求和，将结果为最大值的通道确定为故障通道；对故障通道的原始故障电流按固定宽度滑窗累加成新的电流序列，使用CUSUM算法对新电流序列数据提取波形突变的起点，对故障通道中的突变点后的电流行波数据进行差分，根据每次差分的收敛程度获得需要的自适应故障窗口终点，按比例折算获得突变起点前的预触发数据长度，实现自适应的故障电流行波波形有效数据片段的截取。

2.根据权利要求1所述的输电线路行波故障数据片段自适应截取方法，其特征在于具体步骤为：

Step1：读取多通道COMTRADE格式的故障电流行波数据，记为：

i＝[i₁，i₂，i₃，···i_n] (1)

式中，n为通道总数；

Step2：对各通道电流故障数据分别进行绝对值计算并进行求和，将计算结果最大值的通道确定为故障行波电流通道，故障电流行波数据为i_source；

Step3：对故障电流行波数据i_source按固定step宽度的滑窗进行累加，所得结果为i_step；

Step4：利用式(2)进行CUSUM变换对故障行波数据进行处理，处理后的信号记为g_step；

式中，g_step(0)为初值，μ(i)为i_step在i之前的数据的均值，σ(i)为i_step在i之前的数据的标准差；

Step5：设定突变起点检测阈值w_set1，w_set1取四倍μ(i)，确定CUSUM变换后的信号g_step中首个大于阈值w_set1的位置，记录为m，作为g_step突变起始点的位置；

Step6：对CUSUM变换后的信号g_step从g_step(m)往后逐一计算差分：

w_dSc(i)＝g_step(m+i)-g_step(m+i-1) (3)

选取故障电流行波的突变点到终点数据的平均值作为阈值w_set2，当首个w_dSc(i)小于阈值w_set2时，将m+i记为g_step突变终止点的位置；

Step7：将CUSUM变换后检测到的突变起点位置m，突变终点位置m+i，按式(4)换算成原始数据的起始位置t_m和终止位置t_end；

式中，t_m是电流行波故障突变起始位置，t_end是电流行波故障突变终止位置；

Step8：以首波头起始位置t_m到检测终止位置t_end的数据总长度为基准，在突变起始点前取预触发数据：

t_start＝t_m-R(t_end-t_m) (5)

式中，t_start是时窗起始数据点位置，t_end是时窗终止数据点位置，则截取的录波数据片段为故障电流行波i_source(k),k∈[t_start,t_end]，R为设置比例。

3.根据权利要求2所述的输电线路行波故障数据片段自适应截取方法，其特征在于：所述Step3中，i_step中的step可选取为通道总数的十倍。

4.根据权利要求2所述的输电线路行波故障数据片段自适应截取方法，其特征在于：所述Step8中，R的取值范围为[0.2,0.5]。