實測數(shù)據(jù)環(huán)境下的輸電線路行波故障測距關鍵技術研究.pdf

1、行波測距技術是確定電力線路故障位置的重要手段。實際應用中的行波測距裝置或方法，尚存在自動化程度低、時間同步和通信要求高、數(shù)據(jù)采信影響結果可靠性等問題。本文針對實測環(huán)境，對故障錄波數(shù)據(jù)篩選、行波波頭標定、測距算法、歷史案例復用、裝置優(yōu)化布點等關鍵技術問題展開深入研究，以期達到提高實測數(shù)據(jù)采信度并進一步提升輸電線路行波故障測距效果的目的。
　　針對多通道電流行波錄波數(shù)據(jù)中難以篩選出有效故障錄波的問題，提出了帶條件約束的半監(jiān)督聚類篩選方

2、法。通過構造廣義電流模量降維并提取特征，考慮相鄰樣本的時間鄰域約束和少量已知類別歷史樣本的提示作用進行聚類。實際變電站故障錄波數(shù)據(jù)測試表明該方法具有較高的正確檢出率。
　　針對實測行波波頭自動標定可靠性不高的問題，提出了基于Hough變換直線檢測的波頭標定方法。通過分析故障電流行波傳播規(guī)律、通道選取方式和實測波形圖像特征，利用Hough變換于合理視窗內(nèi)檢測直線，根據(jù)幅值、斜率特征排除對側母線和本側健全線反射波的干擾。方法具有抗噪能

3、力強、對波形局部缺損不敏感等特點。
　　針對當前單、雙端測距存在的主要技術局限，提出了不同應用條件下的三種測距算法。在故障線兩側母線間存在健全通路的條件下，提出利用故障線和健全線主導波頭時差信息的單端測距，無需對端通訊和時鐘同步，波頭易標定，近端故障無死區(qū)。對鏈式拓撲結構，分析了下級線路故障時本級線路單端測距直接延拓的條件，對不滿足直接延拓條件的，提出利用兩個時窗內(nèi)關聯(lián)波頭到達時刻信息構造算法實現(xiàn)單端測距的間接延拓，拓寬了單端測距

4、的范圍。對雙端測距，利用兩側行波到達時序配對關系構造強弱故障模態(tài)的判據(jù)，進而分別提出兩種模態(tài)下的雙端協(xié)同測距方法，能夠規(guī)避雙側時鐘失步和單端波頭誤標所致的誤測風險。
　　為了提升測距計算結果與工程呼稱值的吻合度，提出了一種可跨庫或跨平臺復用歷史案例的智能測距方法。故障具有偶發(fā)性和一定程度的復發(fā)性，利用當前故障與少量寶貴歷史案例的相似性合理復用算法參數(shù)或結果應利于測距效果的改善。據(jù)此思路，通過構建<故障特征，測距參數(shù)，測距結論>三元

5、組形式的案例庫，利用歸一化波形的首波峰占比、近似熵、Hu氏不變矩特征匹配案例庫的波頭標定參數(shù)并判別故障復發(fā)性。對復發(fā)性故障直接復用歷史結論，對高度相似的非復發(fā)故障，復用工況最匹配案例的距離折算系數(shù)，有助于縮小線路故障排查范圍。
　　為了提升測距系統(tǒng)在電網(wǎng)不同發(fā)展階段的適應性，構建了電流行波測距裝置的優(yōu)化布點策略。在數(shù)學化描述電網(wǎng)故障電流行波可測性的基礎上，建立計及既有配置狀態(tài)和可測性約束的行波測距裝置拓展布點規(guī)劃模型，進而基于模型