專利名稱：一種利用故障特征頻帶和tt變換的電纜單端行波測距方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用故障特征頻帶和TT變換的電纜單端行波測距方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電力電纜故障測距一般以離線測量為主，而離線法最大的問題是有部分故障難以在高壓沖擊作用下再現(xiàn)，從而造成故障測距失敗。此外，多次注入高壓脈沖，會傷及電纜絕緣有缺陷部分，影響整根電纜的壽命。相比之下，在線行波測距更有應(yīng)用前景。行波波頭到達(dá)量測端的時刻標(biāo)定和行波波速的確定是行波測距的關(guān)鍵。線路故障時沿線路傳播的暫態(tài)故障行波具有從低頻至高頻的連續(xù)頻譜，不同頻率分量的傳播速度不同，頻率越高的分量傳播速度越快，因此行波中頻率最高的分量將最先到達(dá)測量點(diǎn)，其它頻率的分量則經(jīng)過一定的時延后才到達(dá)測量點(diǎn)，故在測量點(diǎn)檢測到的行波波頭并非理想的階躍信號，而是表現(xiàn)為斜拉函數(shù)，導(dǎo)致波頭到達(dá)量測端標(biāo)定的時刻誤差較大。某一頻率分量的行波傳播速度可以根據(jù)此頻率下的線路參數(shù)求解，但時域行波測距中使用的波速并不是單一頻率下的波速，行波分量在輸電線路上傳播會發(fā)生色散并產(chǎn)生衰減，且不同頻率分量的衰減程度不一致，行波波頭所包含的頻率成分不同，致使在時域上很難統(tǒng)一刻畫行波波速。由于存在上述因素，在實(shí)際行波測距時行波起始點(diǎn)的確定和行波波速的選取存在任意性，由此帶來的測距誤差架空輸電線路故障定位尚可接受，但對于頻率相關(guān)性更強(qiáng)、色散更嚴(yán)重的電纜線路，此誤差是不可忽略的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有電纜單端行波測距技術(shù)存在的行波波速選取任意性帶來誤差的問題，提出一種利用故障特征頻帶和TT變換的電纜單端行波測距方法，將單端行波暫態(tài)信號進(jìn)行小波分解并重構(gòu)為多個頻帶的時域信號，在各頻帶內(nèi)，電纜線路的衰減系數(shù)和波速相對固定，采用相關(guān)分析計算每一個頻帶下故障后的初始行波波頭(首波頭)和故障點(diǎn)反射波波頭的相關(guān)系數(shù)，定義相關(guān)系數(shù)最大的頻帶為特征頻帶，并利用特征頻帶的中心頻率計算行波波速。在特征頻帶內(nèi)利用時域變換的TT算法，對行波波頭的到達(dá)量測端的時刻進(jìn)行精確標(biāo)定。由此構(gòu)建了基于故障特征頻帶和TT變換的電纜線路單端行波測距方法。一種利用故障特征頻帶和TT變換的電纜單端行波測距方法的具體步驟是 第一步、故障信號的小波分解與重構(gòu)；電纜線路發(fā)生故障時，將量測端M故障行波暫態(tài)
信號采用dblO小波對故障電流行波進(jìn)行分解并重構(gòu)為多個頻帶的時域信號，頻帶劃分的示意圖如圖2所示；
第二步、故障特征頻帶的選?。桓鶕?jù)初始行波波頭與故障點(diǎn)反射波波頭的相似性，利用自相關(guān)來度量初始行波波頭與故障點(diǎn)反射波的相關(guān)程度，自相關(guān)表達(dá)式為
權(quán)利要求
1.一種利用故障特征頻帶和TT變換的電纜單端行波測距方法，具體步驟如下第一步、故障信號的小波分解與重構(gòu)；電纜線路發(fā)生故障時，將量測端M故障行波暫態(tài)信號采用dblO小波對故障電流行波進(jìn)行分解并重構(gòu)為多個頻帶的時域信號；第二步、故障特征頻帶的選取；根據(jù)初始行波波頭與故障點(diǎn)反射波波頭的相似性，利用自相關(guān)來度量初始行波波頭與故障點(diǎn)反射波的相關(guān)程度，自相關(guān)表達(dá)式為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用故障特征頻帶和TT變換的電纜單端行波測距方法， 其特征在于ΤΤ變換來源于S變換
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用故障特征頻帶和TT變換的電纜單端行波測距方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。將單端行波暫態(tài)信號進(jìn)行小波分解并重構(gòu)為多個頻帶的時域信號，在各頻帶內(nèi)，電纜線路的衰減系數(shù)和波速相對固定，采用相關(guān)分析計算每一個頻帶下故障后的初始行波波頭(首波頭)和故障點(diǎn)反射波波頭的相關(guān)系數(shù)，定義相關(guān)系數(shù)最大的頻帶為特征頻帶，并利用特征頻帶的中心頻率計算行波波速。在特征頻帶內(nèi)利用時域變換的TT算法，對行波波頭到達(dá)量測端的時刻進(jìn)行精確標(biāo)定。本方法采用特征頻帶中心頻率計算行波波速，減小了傳統(tǒng)電纜單端行波測距技術(shù)中行波波速選取的任意性所帶來的誤差，本方法應(yīng)用TT變換算法進(jìn)行行波波頭到達(dá)時刻的標(biāo)定，提高了測距精度。
文檔編號G01R31/08GK103018636SQ201210539698
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者束洪春, 董俊, 楊競及 申請人:昆明理工大學(xué)