[发明专利]一种配电网多分支架空-电缆混合线路接地故障定位方法及装置

说明书

本发明公开了一种配电网多分支架空‑电缆混合线路接地故障定位方法及装置，方法为：将配电网每条分支线路线路类型划分区段，在每相邻两个区段连接处设置模拟故障点，在配电网母线观测点设置行波采集装置；行波采集装置采集行波信号，进而提取获取每个模拟故障点的行波全波形；当电网发生实际故障后，相同获取实际故障的行波全波形；将实际故障行波全波形与每个模拟故障点的行波全波形进行对比，确定实际故障所在分支线路、区段和线路类型；根据初始行波到达时刻，以及已确定的实际故障所在分支线路、区段和线路类型，计算实际故障至母线的距离。本发明可提升故障定位的准确度和快速性。

技术领域

本发明涉及配电网故障检测技术领域，尤其涉及一种配电网多分支架空-电缆混合线路接地故障定位方法及装置。

背景技术

随着现代城市建设的发展，城市用电负荷不断增大，现有架空线路已经无法满足城市发展的需要，而且纵横交错的架空线路也影响城市的整体形象。因此，电缆供电取代原有的架空线路供电已成为城市电网发展的必然趋势。但由于电缆的投资造价相当高，大部分能利用架空线路的路径，一般不采用单纯的电缆供电方式，这就出现了许多架空线和电缆的混合线路，而架空-电缆混合线路的广泛应用，使得其故障精确定位具有越来越重要的意义。

发明内容

本发明提供一种配电网多分支架空-电缆混合线路接地故障定位方法及装置，以提升配电网多分支架空-电缆混合线路中单向接地故障定位的准确度和快速性。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种配电网多分支架空-电缆混合线路接地故障定位方法，包括：

步骤1，将配电网每条分支线路均按照架空线路和电缆两种线路类型划分得到若干区段，在每相邻两个区段连接处设置1个模拟故障点；另外在配电网的母线设置观测点，并在观测点设置行波采集装置；

步骤2，从行波采集装置记录的每个模拟故障点反射的行波信号中截取预设时间窗的行波信号，并采用连续小波变换对预设时间窗的行波信号进行时-频分解得到行波全波形；所有模拟故障点对应的全波形构建得到电网行波全波形数据库；

步骤3，当电网发生实际故障后，从实际故障点反射的初始行波到达检测点的时刻t₁开始，截取预设时间窗的行波波形，并采用连续小波变换对预设时间窗的行波信号进行时-频分解得到全波形；

步骤4，将实际故障行波全波形与电网行波全波形数据库中的每个行波全波形进行对比，确定实际故障所在分支线路、区段和线路类型；设实际故障所在区段F的前方有m个架空线路区段和n个电缆线路区段；

步骤5，根据步骤3的初始行波到达时刻t₁，以及步骤4确定的实际故障所在分支线路、区段和线路类型，计算实际故障至母线的距离。

在更优的技术方案中，步骤4的具体对比方法为：

步骤4.1，针对实际故障行波全波形以及电网行波全波形数据库中的每个行波全波形，均将每个频段的连续小波系数在时域上进行等分为N个时间小块，按以下计算行波全波形在每个频段每个时间小块的能量，每个行波全波形的所有频率所有时间块的能量构成时大小为M×N的能谱矩阵E：

其中，E(j,i)表示行波全波形在第j个频段第i个时间小块的能量，d_j(k)表示行波全波形在第j个频段内第k个采样点对应的连续小波系数；i₁和i_N为第i个时间小块的起始与结束采样点，M为行波全波形进行时-频分解的频段数