1.本技术涉及电力系统继电保护控制技术领域,特别是涉及一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法。
背景技术:2.随着电力系统保护技术的发展,出现了继电保护控制技术,该技术的应用,能够有利于工作人员快速、准确地定位输电线路的故障点,以进一步进行故障处理,从而减少停电时间、降低故障损失。
3.相关技术中的故障测距方法利用故障初始行波和故障点反射波到达量测点的时间差来进行测距,无需双端同步对时,且易于部署。但是,该故障测距方法受相邻线路和阻抗不匹配点折反射的影响,故障点反射波波头识别困难;而且,该故障测距方法的高频噪声和频变反射系数往往导致计算结果中存在众多虚假的波头标定点,影响单端行波故障定位的准确性。
技术实现要素:4.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
5.第一方面,本技术提供了一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法。所述方法包括:基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到所述目标故障线路对应的单端测距信号;对所述目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到所述单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;基于所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻进行计算,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌分别具有极性;根据所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据所述极性关系计算所述目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到所述故障点的位置。
6.第二方面,本技术还提供了一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距装置。所述装置包括:单端测距信号得到模块,用于基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到所述目标故障线路对应的单端测距信号;对应点时刻确定模块,用于对所述目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到所述单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;对应点时刻的波浪涌得到模块,用于基于所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻进行计算,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌分别具有极性;故障点的位置得到模块,用于根据所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据所述极性关系计算所述目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到所述故障点的位置。
7.第三方面,本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到所述目标故障线路对应的单端测距信号;对所述目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到所述单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;基于所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻进行计算,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌分别具有极性;根据所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据所述极性关系计算所述目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到所述故障点的位置。
8.第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到所述目标故障线路对应的单端测距信号;对所述目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到所述单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;基于所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻进行计算,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌分别具有极性;根据所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据所述极性关系计算所述目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到所述故障点的位置。
9.第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到所述目标故障线路对应的单端测距信号;对所述目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到所述单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;基于所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻进行计算,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌分别具有极性;根据所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据所述极性关系计算所述目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到所述故障点的位置。
10.上述基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到目标故障线路对应的单端测距信号;对目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;基于全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻进行计算,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,初始行波浪涌和首个反射行波浪涌分别具有极性;根据初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据极性关系计算目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到故障点的位置。
11.通过对单端测距信号采用渐进峭度来弱化噪声产生的波形畸变,以最大化突出波形中的异常突变点,并引入相关性系数对初始行波浪涌和首个反射行波浪涌进行极性关系
的判别后进一步进行故障点与目标端点之间的距离的计算,得到故障点的具体位置。能够可靠辨识行波浪涌反射波头,实现交流输电线路的精确故障定位,有利于工作人员快速进行故障处理,从而减少停电时间、降低故障损失。
附图说明
12.图1为一个实施例中基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法的应用环境图;
13.图2为一个实施例中基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法的流程示意图;
14.图3为一个实施例中确定全局最大标定时刻和局部最大标定值时刻方法的流程示意图;
15.图4为一个实施例中得到渐进峭度曲线方法的流程示意图;
16.图5为一个实施例中得到初始行波浪涌和首个反射行波浪涌方法的流程示意图;
17.图6为另一个实施例中得到初始行波浪涌和首个反射行波浪涌方法的流程示意图;
18.图7为一个实施例中确定目标故障线路中的故障点方法的流程示意图;
19.图8为一个实施例中h线路b相接地短路故障电流行波波形示意图;
20.图9为一个实施例中i线路c相接地短路故障电流行波波形示意图;
21.图10为一个实施例中h线路b相接地短路故障渐进峭度曲线示意图;
22.图11为一个实施例中i线路c相接地短路故障渐进峭度曲线示意图;
23.图12为一个实施例中初始行波浪涌和首个反射行波浪涌的极性进行判别结果示意图;
24.图13为一个实施例中故障点测距结果示意图;
25.图14为一个实施例中基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距装置的结构框图;
26.图15为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
28.本技术实施例提供的基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。终端102获取数据,服务器104响应终端102的指令接收终端102的数据,并且对获取得到的数据进行计算,服务器104将数据的计算结果传输回终端102,并且由终端102进行显示。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上,也可以放在云上或其他网络服务器上。服务器104基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到目标故障线路对应的单端测距信号;对目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部
最大点对应的局部最大值标定时刻;基于全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻进行计算,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,初始行波浪涌和首个反射行波浪涌分别具有极性;根据初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据极性关系计算目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到故障点的位置。。其中,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
29.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法,以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明,包括以下步骤:
30.步骤202,基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到目标故障线路对应的单端测距信号。
31.其中,目标故障线路可以是电网系统中出现故障的输电线路,其中目标故障线路出现故障的情况可以是单个故障点,也可以是多个故障点,针对任意一个故障点,都有两个对应的目标端点与之相对应,获得故障点与两个目标端点之间的距离,能够快速地判断出故障点的准确位置。
32.其中,单点故障行波信号可以是用作电力网络中用来检测故障点的信号,一般使用电磁波,传输速度为光速,特殊情况下,也能使用机械波,具体选择需要根据业务需求。
33.其中,单端测距信号可以是针对目标故障线路用来测定该线路上至少一个故障点的检测信号,利用单端测距信号,可以准确地测量出故障点与发出单端测距信号的端点之间的距离,进一步确定故障点的准确位置。
34.具体地,基于目标故障线路中的两个端点,分别发出针对目标故障线路的单点故障行波信号,其发射信号作为目标故障线路对应的单端测距信号,用作测定两个端点分别与目标故障点之间的距离。服务器响应终端的指令,从终端单端测距信号处获取单端测距信号的反射信号,并且把发射信号的具体参数存储至服务器的存储单元中,需要使用数据的时候服务器将从存储单元中调用对应的数据到服务器的中央处理器中进行计算。
35.举例来说,对于目标故障线路存有故障点a,针对故障点a对应有两个端点,分别为端点1和端点2,从端点1和端点2分别发出单点故障行波信号,其发射信号作为目标故障线路对应的单端测距信号,当检测到单端测距信号后存储对应的信号参数只服务器中。
36.步骤204,对目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻。
37.其中,渐进峭度可以是一个用于衡量离群数据离群度的特征参量。数据距离均值越远,其对峭度计算结果的影响越大。峭度越大,说明该数据系列中的极端值越多。
38.其中,渐进峭度曲线可以是使用渐进峭度对单端测距信号进行计算后所得到的计算结果,该信号概率密度分布曲线与正态分布相比,存在明显的“厚尾”的现象。
39.其中,全局最大标定时刻可以是渐进峭度计算中的全局最大值所对应的具体时刻,其中,全局最大点为渐进峭度计算所有的计算结果中的最大值点。
40.其中,局部最大值标定时刻可以是渐进峭度计算中的局部最大值所对应的具体时
刻,其中,局部最大点为渐进峭度计算所有的计算结果中的全局最大值点之后的第一个局部最大值点。
41.具体地,对目标故障线路中的反射得到的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到与单端测距信号相对应的渐进峭度曲线,根据曲线的表达,可以从渐进峭度曲线中确认单端测距信号的全局最大点,局部最大点,进一步确定全局最大点对应的全局最大标定时刻以及局部最大点对应的局部最大值标定时刻。针对渐进峭度曲线的计算,可以使用以下的公式:
[0042][0043]
其中,k(n)为渐进峭度曲线对应的渐进峭度值;p(n)为采集到的单端测距信号;μ为p(1)~p(n)的数据平均值;σ为p(1)~p(n)的数据标准偏差值;e为p(1)~p(n)的数据期望值;n=1,2,3
……
n;n为行波信号数据点总数。针对内部变量期望值的取值范围,用于电网的场景中并不作出限定。
[0044]
记录渐进峭度计算结果的全局最大值点和全局最大值之后的第一个局部最大值点对应时刻,记为tm和tn。
[0045]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相接地短路故障。
[0046]
对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。图10和图11分别为h线路以及i线路中的tm为全局最大值标定时刻,tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻。
[0047]
步骤206,基于全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻进行计算,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌。
[0048]
其中,初始行波浪涌可以是根据全局最大标定时刻进行计算而得到的波浪涌。
[0049]
其中,首个反射行波浪涌可以是根据局部最大值标定时刻进行计算而得到的波浪涌。
[0050]
具体地,根据全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻,进一步获取全局最大标定时刻相邻的四个全局相邻点时刻以及局部最大值标定时刻相邻的四个局部相邻点时刻,并且根据全局相邻时刻反向确定对应的渐进峭度曲线对应的数据点和根据局部相邻时刻反向确定渐进峭度曲线对应的数据点,结合全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻分别对应的全局最大数据点和局部最大点数据点,可以通过计算得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,其中,初始行波浪涌和首个反射行波浪涌分别具有极性。具体的计算公式如下:
[0051]
qm=[p(t
m-2),p(t
m-1)、p(tm),p(tm+1),p(tm+2)]
[0052]qn
=[p(t
n-2),p(t
n-1),p(tn),p(tn+1),p(tn+2)]
[0053]
其中,qm为初始行波浪涌;qn为首个反射行波浪涌;tm为全局最大值标定时刻;tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻;p(n)为采集到的单端测距信号。
[0054]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上
述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相接地短路故障。
[0055]
对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。图10和图11分别为h线路以及i线路中的tm为全局最大值标定时刻,tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻,分别对应初始行波浪涌和首个反射波浪涌到达量测端的时刻,结合上式的计算,可分别得到初始行波浪涌和首个反射波浪涌的具体参数。
[0056]
步骤208,根据初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据极性关系计算目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到故障点的位置。
[0057]
其中,极性关系可以是初始行波浪涌和首个反射行波浪涌两者之间的相同极性或者不同极性,可以通过利用皮尔森相关系数进行判别得到结果。
[0058]
具体地,利用皮尔森相关系数对初始行波浪涌和首个反射行波浪涌的极性进行判别,皮尔森相关系数以下计算式进行定义:
[0059][0060]
其中,式中的cov(qm,qn)为qm和qn的协方差,var[qm]和var[qm]为qm和qn的方差。
[0061]
若计算结果r
(qm,qn)
大于0,则初始行波浪涌和首个反射行波浪涌极性相同,反之,若计算结果r
(qm,qn)
小于0,则初始行波浪涌和首个反射行波浪涌极性相反。若初始行波浪涌和首个反射行波浪涌极性相同,则故障发生在远端,测距结果可由下式计算得到:
[0062][0063]
其中,式中的v为波速;d为测距结果;tm为全局最大值标定时刻;tn为局部最大值标定时刻。
[0064]
若初始行波浪涌和首个反射行波浪涌极性相反,则故障发生在近端,测距结果可由下式计算得到:
[0065][0066]
其中,式中的l为线路全长;v为波速;d为测距结果;tm为全局最大值标定时刻;tn为局部最大值标定时刻。
[0067]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相接地短路故障。
[0068]
对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。图10和图11分别为h线路以及i线路中的tm为全局最大值标定时刻,tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻,分别对应初始行波浪涌和首个反射波浪涌到达量测端的时刻,结合上式的计算,可分别得到初始行波浪涌和首个反射波浪涌的具体参数。
[0069]
利用皮尔森相关系数对初始行波浪涌和首个反射行波浪涌的极性进行判别,结果
如图12所示,利用上述两式,计算h线路和i线路的故障位置d1和d2如下:
[0070][0071][0072]
计算结果汇总到图13中,根据计算结果可得计算的故障距离与实际距离之间的误差很小,属于正常的误差范围之内。
[0073]
上述基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法中,通过基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到目标故障线路对应的单端测距信号;对目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;基于全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻进行计算,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,初始行波浪涌和首个反射行波浪涌分别具有极性;根据初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据极性关系计算目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到故障点的位置。
[0074]
通过对单端测距信号采用渐进峭度来弱化噪声产生的波形畸变,以最大化突出波形中的异常突变点,并引入相关性系数对初始行波浪涌和首个反射行波浪涌进行极性关系的判别后进一步进行故障点与目标端点之间的距离的计算,得到故障点的具体位置。能够可靠辨识行波浪涌反射波头,实现交流输电线路的精确故障定位,有利于工作人员快速进行故障处理,从而减少停电时间、降低故障损失。
[0075]
在一个实施例中,如图3所示,对目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻,包括:
[0076]
步骤302,对目标故障线路对应的单端测距信号进行离散处理,得到单端测距信号对应的至少两个单端测距信号数据点。
[0077]
其中,离散处理可以是用于将目标故障线路对应的单端测距信号连续的数值属性转化为离散的数值属性。
[0078]
其中,单端测距信号数据点可以是对目标故障线路对应的单端测距信号进行离散处理后,单端测距信号从原来的连续性信号变成了至少两个的离散点信号。
[0079]
具体地,对目标故障线路对应的单端测距信号进行离散处理,使得单端测距信号从原来的连续型转化为离散性,转化后的离散点至少为两个,得到单端测距信号对应的单端测距信号数据点。单端测距信号数据点使用p(n)进行标示,n=1,2,3,
……
n,n为行波信号数据点总数。
[0080]
举例来说,对目标故障线路对应的单端测距信号进行离散处理,得到单端测距信号对应的单端测距信号数据点1-100,分别使用p(1)-p(100)进行标示。
[0081]
步骤304,对各个单端测距信号数据点进行渐进峭度计算,得到由各个单端测距信号数据点相对应的渐进峭度曲线。
[0082]
具体地,对目标故障线路中的反射得到的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到与单端测距信号相对应的渐进峭度曲线,针对渐进峭度曲线的计算,可以使用以下的公式:
[0083][0084]
其中,k(n)为渐进峭度曲线对应的渐进峭度值;p(n)为采集到的单端测距信号;μ为p(1)~p(n)的数据平均值;σ为p(1)~p(n)的数据标准偏差值;e为p(1)~p(n)的数据期望值;n=1,2,3
……
n;n为行波信号数据点总数。针对内部变量期望值的取值范围,用于电网的场景中并不作出限定。
[0085]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相接地短路故障,对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。
[0086]
步骤306,对渐进峭度曲线以预设的渐进峭度值区间进行查询,确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻。
[0087]
具体地,根据曲线的表达,可以从渐进峭度曲线中查询单端测距信号的全局最大点,局部最大点,进一步确定全局最大点对应的全局最大标定时刻以及局部最大点对应的局部最大值标定时刻,并记录渐进峭度计算结果的全局最大值点和全局最大值之后的第一个局部最大值点对应时刻,记为tm和tn。
[0088]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相接地短路故障。
[0089]
对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。图10和图11分别为h线路以及i线路中的tm为全局最大值标定时刻,tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻。
[0090]
本实施例中,通过对单端测距信号进行离散处理后使用渐进峭度进行计算,得到单端测距信号对应的渐进峭度曲线,能够从渐进峭度曲线中准确地查询出全局最大标定时刻以及局部最大标定时刻,使得获取得到的全局最大标定时刻以及局部最大标定时刻的准确度提高。
[0091]
在一个实施例中,如图4所示,对各个单端测距信号数据点进行渐进峭度计算,得到由各个单端测距信号数据点相对应的渐进峭度曲线,包括:
[0092]
步骤402,对任意个数的单端测距信号数据点分别进行平均值计算、标准偏差计算以及内部变量期望值计算,对应得到任意个数的单端测距信号数据点对应的数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值。
[0093]
具体地,根据业务需求,选取任意个数的单端测距信号数据点,根据选取的单端测距信号数据点分别进行平均值计算、标准偏差计算以及内部变量期望值计算,对应得到任意个数的单端测距信号数据点对应的数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值,其中,μ为p(1)~p(n)的数据平均值;σ为p(1)~p(n)的数据标准偏差值;e为p(1)~p(n)的数据期望值;n=1,2,3
……
n;n为行波信号数据点总数。
[0094]
举例来说,选取100个数的单端测距信号数据点,根据选取的单端测距信号数据点分别进行平均值计算、标准偏差计算以及内部变量期望值计算,对应得到100个数的单端测距信号数据点对应的数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值,其中,μ为p(1)~p(100)的数据平均值;σ为p(1)~p(100)的数据标准偏差值;e为p(1)~p(100)的数据期望值;n=1,2,3
……
100;100为行波信号数据点总数。
[0095]
步骤404,根据数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值,得到由各个单端测距信号数据点相对应的渐进峭度曲线。
[0096]
具体地,对目标故障线路中的反射根据任意个数的单端测距信号数据点对应的数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值进行渐进峭度计算,得到与单端测距信号相点对应的数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值生成的渐进峭度曲线,针对渐进峭度曲线的计算,可以使用以下的公式:
[0097][0098]
其中,k(n)为渐进峭度曲线对应的渐进峭度值;p(n)为采集到的单端测距信号;μ为p(1)~p(n)的数据平均值;σ为p(1)~p(n)的数据标准偏差值;e为p(1)~p(n)的数据期望值;n=1,2,3
……
n;n为行波信号数据点总数。针对内部变量期望值的取值范围,用于电网的场景中并不作出限定。
[0099]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相接地短路故障,对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。
[0100]
本实施例中,通过计算任意个数的单端测距信号数据点对应的数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值,能够达到利用渐进峭度公式计算渐进峭度曲线的时候减少误差,提高渐进峭度曲线的准确率。
[0101]
在一个实施例中,如图5所示,基于全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻进行计算,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,包括:
[0102]
步骤502,根据全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻,得到全局最大标定时刻对应的全局最大点数据点以及局部最大值标定时刻对应的局部最大点数据点。
[0103]
其中,全局最大点数据点可以是形成渐进峭度曲线中的所有数据中电流值最大所对应的数据点。
[0104]
其中,局部最大点数据点可以是形成渐进峭度曲线中全局最大数据对后第一个电流波峰的最大值所对应的数据点。
[0105]
具体地,根据全局最大值标定时刻tm以及全局最大值之后的局部最大值标定时刻tn,反向选取全局最大值标定时刻tm对应的全局最大点数据点,也就是全局最大的电流值,以及,选取全局最大值之后的局部最大值标定时刻tn对应的局部最大点数据点,也就是渐进峭度曲线中全局最大数据对后第一个电流波峰的最大值所对应的数据点。
[0106]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相
接地短路故障。
[0107]
对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。图10和图11分别为h线路以及i线路中的tm为全局最大值标定时刻,tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻,根据全局最大值标定时刻以及局部最大值标定时刻,反向选取两者分别对应的全局最大数据点和局部最大点数据点,并获得该数据点对应的电流值。
[0108]
步骤504,根据全局最大点数据点、局部最大点数据点、全局最大点数据点对应的至少两个相邻的全局相邻数据点以及局部最大点数据点对应的至少两个相邻的局部相邻数据点,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌。
[0109]
其中,全局相邻数据点可以是与全局最大点数据点相邻的数据点,可以根据业务需求选定一定数量的全局相邻数据点。
[0110]
其中,局部相邻数据点可以是与局部最大点数据点相邻的数据点,可以根据业务需求选定一定数量的局部相邻数据点。
[0111]
具体地,根据全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻,进一步获取全局最大标定时刻相邻的四个全局相邻点时刻以及局部最大值标定时刻相邻的四个局部相邻点时刻,并且根据全局相邻点时刻反向确定渐进峭度曲线对应的数据点和根据局部相邻点时刻反向确定渐进峭度曲线对应的数据点,结合全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻分别对应的全局最大数据点和局部最大点数据点,可以通过计算得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,其中,初始行波浪涌和首个反射行波浪涌分别具有极性。具体的计算公式如下:
[0112]
qm=[p(t
m-2)、p(t
m-1),p(tm),p(tm+1),p(tm+2)]
[0113]qn
=[p(t
n-2)、p(t
n-1)、p(tn),p(tn+1)、p(tn+2)]
[0114]
其中,qm为初始行波浪涌;qn为首个反射行波浪涌;tm为全局最大值标定时刻;tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻;p(n)为采集到的单端测距信号。
[0115]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相接地短路故障。
[0116]
对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。图10和图11分别为h线路以及i线路中的tm为全局最大值标定时刻,tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻,分别对应初始行波浪涌和首个反射波浪涌到达量测端的时刻,结合根据全局相邻时刻反向确定渐进峭度曲线对应的数据点和根据局部相邻时刻反向确定渐进峭度曲线对应的数据点,使用上式进行计算,可分别得到初始行波浪涌和首个反射波浪涌的具体参数。
[0117]
本实施例中,通过使用全局最大标标定时刻以及局部最大值标定时刻,进一步确定全局最大点数据点、局部最大点数据点、全局相邻数据点以及局部相邻数据点,能够提高有渐进峭度曲线计算出的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌的准确度。
[0118]
在一个实施例中,如图6所示,根据全局最大点数据点、局部最大点数据点、全局最大点数据点对应的至少两个相邻的全局相邻数据点以及局部最大点数据点对应的至少两个相邻的局部相邻数据点,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,包括:
[0119]
步骤602,根据全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻,确定全局最大标定时刻对应的至少两个相邻的全局相邻点时刻以及局部最大值标定时刻对应的至少两个相邻的局部相邻点时刻。
[0120]
其中,全局相邻点时刻可以是渐进峭度曲线中与全局最大标定时刻相邻的至少两个相邻点对应的时刻。
[0121]
其中,局部相邻点时刻可以是渐进峭度曲线中与局部最大值标定时刻相邻的至少两个相邻点对应的时刻。
[0122]
具体地,根据全局最大标定时刻tm以及局部最大值标定时刻tn,进一步获取渐进峭度曲线中全局最大标定时刻相邻的四个全局相邻点时刻以及局部最大值标定时刻相邻的四个局部相邻点时刻。
[0123]
举例来说,根据全局最大标定时刻tm以及局部最大值标定时刻tn,进一步获取渐进峭度曲线中全局最大标定时刻相邻的四个全局相邻点时刻,分别为:t
m-1、t
m-2、tm+1、tm+2,以及局部最大值标定时刻相邻的四个局部相邻点时刻,分别为:t
n-1、t
n-2、tn+1、tn+2。
[0124]
步骤604,基于各全局相邻点时刻确定各全局相邻点时刻对应的全局相邻数据点,以及,基于各局部相邻点时刻确定各全局相邻点时刻对应的局部相邻数据点。
[0125]
具体地,根据全局相邻点时刻反向确定渐进峭度曲线对应的数据点反向确定渐进峭度曲线对应的全局相邻数据点,以及根据局部相邻点时刻反向确定渐进峭度曲线对应的局部相邻数据点。
[0126]
举例来说,根据全局相邻点时刻t
m-1、t
m-2、tm+1、tm+2反向确定渐进峭度曲线对应的数据点反向确定渐进峭度曲线对应的全局相邻数据点p(t
m-1)、p(t
m-2)、p(tm+1)、p(tm+2),以及根据局部相邻点时刻t
n-1、t
n-2、tn+1、tn+2反向确定渐进峭度曲线对应的局部相邻数据点。p(t
n-1)、p(t
n-2)、p(tn+1)、p(tn+2)。
[0127]
步骤606,根据全局最大点数据点、局部最大点数据点、各全局相邻数据点以及各局部相邻数据点,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌。
[0128]
具体地,可以通过全局最大点数据点、局部最大点数据点、各全局相邻数据点以及各局部相邻数据点,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,其中,初始行波浪涌和首个反射行波浪涌分别具有极性。具体的计算公式如下:
[0129]
qm=[p(t
m-2)、p(t
m-1),p(tm),p(tm+1),p(tm+2)]
[0130]qn
=[p(t
n-2),p(t
n-1)、p(tn),p(tn+1)、p(tn+2)]
[0131]
其中,qm为初始行波浪涌;qn为首个反射行波浪涌;tm为全局最大值标定时刻;tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻;p(n)为采集到的单端测距信号。
[0132]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相接地短路故障。
[0133]
对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。图10和图11分别为h线路以及i线路中的tm为全局最大值标定时刻,tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻,分别对应初始行波浪涌和首个反射波浪涌到达量测端的时刻,结合根据全局相邻时刻反向确定渐进峭度曲线对应的数据点和根据局部相邻时刻反向确定渐进峭度曲线对应的数据点,使用上式进行计算,可分别得到初始行波浪涌和首个反射
波浪涌的具体参数。
[0134]
本实施例中,通过根据全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻,确定全局相邻点时刻以及局部相邻点时刻,能够获得至少两个全局相邻数据点以及局部相邻数据点,使用全局最大点数据点、局部最大点数据点、各全局相邻数据点以及各局部相邻数据点对初始行波浪涌和首个反射行波浪涌进行计算,能够使得初始行波浪涌和首个反射行波浪涌的精确度提高。
[0135]
在一个实施例中,如图7所示,根据初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据极性关系计算目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到故障点的位置,包括:
[0136]
步骤702,根据初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,确定初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的协方差以及方差。
[0137]
具体地,利用皮尔森相关系数对初始行波浪涌和首个反射行波浪涌的极性进行判别,皮尔森相关系数以下计算式进行定义:
[0138][0139]
其中,式中的cov(qm,qn)为qm和qn的协方差,var[qm]和var[qm]为qm和qn的方差。
[0140]
步骤704,根据协方差以及方差计算初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系。
[0141]
具体地,若计算结果r
(qm,qn)
大于0,则初始行波浪涌和首个反射行波浪涌极性相同,反之,若计算结果r
(qm,qn)
小于0,则初始行波浪涌和首个反射行波浪涌极性相反。
[0142]
步骤706,若初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系为相同,则根据全局最大标定时刻、局部最大值标定时刻以及单端测距信号对应的传播速度,得到目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的第一距离,确定故障点的第一位置。
[0143]
其中,第一距离可以是目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的远端距离。
[0144]
其中,第一位置可以是目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离为第一距离所对应的故障点的位置。
[0145]
具体地,若初始行波浪涌和首个反射行波浪涌极性相同,故障发生在远端,则根据全局最大标定时刻、局部最大值标定时刻以及单端测距信号对应的传播速度,测距结果可由下式计算得到:
[0146][0147]
其中,式中的v为波速;d为测距结果;tm为全局最大值标定时刻;tn为局部最大值标定时刻。
[0148]
步骤708,若初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系为相反,则根据全局最大标定时刻、局部最大值标定时刻、目标故障线路对应的线路长度以及单端测距信号对应的传播速度,得到目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的第二距离,确定故障点的第二位置。
[0149]
其中,第二距离可以是目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的近端距离。
[0150]
其中,第二位置可以是目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离为第二距离所对应的故障点的位置。
[0151]
具体地,若初始行波浪涌和首个反射行波浪涌极性相反,故障发生在近端,则根据全局最大标定时刻、局部最大值标定时刻、目标故障线路对应的线路长度以及单端测距信号对应的传播速度,测距结果可由下式计算得到:
[0152][0153]
其中,式中的l为线路全长;v为波速;d为测距结果;tm为全局最大值标定时刻;tn为局部最大值标定时刻。
[0154]
举例来说,以x站高速行波采集设备获取的两组实测数据为依据进行验证分析。上述实测行波数据采集于500kv交流侧,其中图8涉及h线路相接地短路故障,图9涉及i线路相接地短路故障。
[0155]
对上述两组实测行波数据进行渐进峭度计算,得到渐进峭度曲线,如图10和图11所示。图10和图11分别为h线路以及i线路中的tm为全局最大值标定时刻,tn为全局最大值之后的局部最大值标定时刻,分别对应初始行波浪涌和首个反射波浪涌到达量测端的时刻,结合上式的计算,可分别得到初始行波浪涌和首个反射波浪涌的具体参数。
[0156]
利用皮尔森相关系数对初始行波浪涌和首个反射行波浪涌的极性进行判别,结果如图12所示,利用上述两式,计算h线路和i线路的故障位置d1和d2如下:
[0157][0158][0159]
计算结果汇总到图13中,根据计算结果可得计算的故障距离与实际距离之间的误差很小,属于正常的误差范围之内。
[0160]
本实施例中,通过初始行波浪涌以及首个反射行波浪涌之间的极性判断,对于不同的极性情况采用不同计算方法,能够根据不同的实际情况,对故障点的确定使用不同的方法,提高确定故障点位置的准确率。
[0161]
应该理解的是,虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0162]
基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的基于渐
进峭度的交流输电线路单端行波测距方法的基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法的限定,在此不再赘述。
[0163]
在一个实施例中,如图14所示,提供了一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距装置,包括:单端测距信号得到模块、对应点时刻确定模块、对应点时刻的波浪涌得到模块和故障点的位置得到模块,其中:
[0164]
单端测距信号得到模块,用于基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到目标故障线路对应的单端测距信号;
[0165]
对应点时刻确定模块,用于对目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;
[0166]
对应点时刻的波浪涌得到模块,用于基于全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻进行计算,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,初始行波浪涌和首个反射行波浪涌分别具有极性;
[0167]
故障点的位置得到模块,用于根据初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据极性关系计算目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到故障点的位置。
[0168]
在其中一个实施例中,对应点时刻确定模块,用于对目标故障线路对应的单端测距信号进行离散处理,得到单端测距信号对应的至少两个单端测距信号数据点;对各个单端测距信号数据点进行渐进峭度计算,得到由各个单端测距信号数据点相对应的渐进峭度曲线;对渐进峭度曲线以预设的渐进峭度值区间进行查询,确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻。
[0169]
在其中一个实施例中,对应点时刻确定模块,用于对任意个数的单端测距信号数据点分别进行平均值计算、标准偏差计算以及内部变量期望值计算,对应得到任意个数的单端测距信号数据点对应的数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值;根据数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值,得到由各个单端测距信号数据点相对应的渐进峭度曲线。
[0170]
在其中一个实施例中,对应点时刻的波浪涌得到模块,用于根据全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻,得到全局最大标定时刻对应的全局最大点数据点以及局部最大值标定时刻对应的局部最大点数据点;根据全局最大点数据点、局部最大点数据点、全局最大点数据点对应的至少两个相邻的全局相邻数据点以及局部最大点数据点对应的至少两个相邻的局部相邻数据点,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌。
[0171]
在其中一个实施例中,对应点时刻的波浪涌得到模块,用于根据全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻,确定全局最大标定时刻对应的至少两个相邻的全局相邻点时刻以及局部最大值标定时刻对应的至少两个相邻的局部相邻点时刻;基于各全局相邻点时刻确定各全局相邻点时刻对应的全局相邻数据点,以及,基于各局部相邻点时刻确定各全
局相邻点时刻对应的局部相邻数据点;根据全局最大点数据点、局部最大点数据点、各全局相邻数据点以及各局部相邻数据点,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌。
[0172]
在其中一个实施例中,故障点的位置得到模块,用于根据初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,确定初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的协方差以及方差;根据协方差以及方差计算初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系;若初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系为相同,则根据全局最大标定时刻、局部最大值标定时刻以及单端测距信号对应的传播速度,得到目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的第一距离,确定故障点的第一位置;若初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系为相反,则根据全局最大标定时刻、局部最大值标定时刻、目标故障线路对应的线路长度以及单端测距信号对应的传播速度,得到目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的第二距离,确定故障点的第二位置。
[0173]
上述基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0174]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图15所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储服务器数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法。
[0175]
本领域技术人员可以理解,图15中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0176]
在一个实施例中,还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0177]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0178]
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各方法实施例中的步骤。
[0179]
需要说明的是,本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
[0180]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以
通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
[0181]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0182]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:1.一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法,其特征在于,所述方法包括:基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到所述目标故障线路对应的单端测距信号;对所述目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到所述单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;基于所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻进行计算,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌分别具有极性;根据所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据所述极性关系计算所述目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到所述故障点的位置。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到所述单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻,包括:对所述目标故障线路对应的单端测距信号进行离散处理,得到所述单端测距信号对应的至少两个单端测距信号数据点;对各个所述单端测距信号数据点进行渐进峭度计算,得到由各个所述单端测距信号数据点相对应的所述渐进峭度曲线;对所述渐进峭度曲线以预设的渐进峭度值区间进行查询,确定所述全局最大点对应的全局最大标定时刻和所述局部最大点对应的局部最大值标定时刻。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对各个所述单端测距信号数据点进行渐进峭度计算,得到由各个所述单端测距信号数据点相对应的所述渐进峭度曲线,包括:对任意个数的所述单端测距信号数据点分别进行平均值计算、标准偏差计算以及内部变量期望值计算,对应得到任意个数的所述单端测距信号数据点对应的数据平均值、数据标准偏差值以及数据期望值;根据所述数据平均值、所述数据标准偏差值以及所述数据期望值,得到由各个所述单端测距信号数据点相对应的所述渐进峭度曲线。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻进行计算,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,包括:根据所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻,得到所述全局最大标定时刻对应的全局最大点数据点以及所述局部最大值标定时刻对应的局部最大点数据点;根据所述全局最大点数据点、所述局部最大点数据点、所述全局最大点数据点对应的至少两个相邻的全局相邻数据点以及所述局部最大点数据点对应的至少两个相邻的局部相邻数据点,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述全局最大点数据点、所述局部最大点数据点、所述全局最大点数据点对应的至少两个相邻的全局相邻数据点以及所述局部最大点数据点对应的至少两个相邻的局部相邻数据点,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,包括:
根据所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻,确定所述全局最大标定时刻对应的至少两个相邻的全局相邻点时刻以及所述局部最大值标定时刻对应的至少两个相邻的局部相邻点时刻;基于各所述全局相邻点时刻确定各所述全局相邻点时刻对应的所述全局相邻数据点,以及,基于各所述局部相邻点时刻确定各所述全局相邻点时刻对应的所述局部相邻数据点;根据所述全局最大点数据点、所述局部最大点数据点、各所述全局相邻数据点以及各所述局部相邻数据点,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据所述极性关系计算所述目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到所述故障点的位置,包括:根据所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌,确定所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的协方差以及方差;根据所述协方差以及所述方差计算所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的所述极性关系;若所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的所述极性关系为相同,则根据所述全局最大标定时刻、所述局部最大值标定时刻以及所述单端测距信号对应的传播速度,得到所述目标故障线路对应的故障点与所述目标端点之间的第一距离,确定所述故障点的第一位置;若所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的所述极性关系为相反,则根据所述全局最大标定时刻、所述局部最大值标定时刻、所述目标故障线路对应的线路长度以及所述单端测距信号对应的传播速度,得到所述目标故障线路对应的故障点与所述目标端点之间的第二距离,确定所述故障点的第二位置。7.一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距装置,其特征在于,所述装置包括:单端测距信号得到模块,用于基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到所述目标故障线路对应的单端测距信号;对应点时刻确定模块,用于对所述目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到所述单端测距信号对应的渐进峭度曲线,并确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;对应点时刻的波浪涌得到模块,用于基于所述全局最大标定时刻以及所述局部最大值标定时刻进行计算,得到所述渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌,所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌分别具有极性;故障点的位置得到模块,用于根据所述初始行波浪涌和所述首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据所述极性关系计算所述目标故障线路对应的故障点与目标端点之间的距离,得到所述故障点的位置。8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
技术总结本申请涉及一种基于渐进峭度的交流输电线路单端行波测距方法。方法包括:基于目标故障线路对应的单端故障行波信号,得到目标故障线路对应的单端测距信号;对目标故障线路对应的单端测距信号进行渐进峭度计算,得到单端测距信号对应的渐进峭度曲线,确定全局最大点对应的全局最大标定时刻和局部最大点对应的局部最大值标定时刻;基于全局最大标定时刻以及局部最大值标定时刻进行计算,得到渐进峭度曲线对应的初始行波浪涌和首个反射行波浪涌;根据初始行波浪涌和首个反射行波浪涌之间的极性关系,根据极性关系计算目标故障线路的故障点与目标端点之间的距离,得到故障点的位置。采用本方法能够辨识行波浪涌反射波头,实现输电线路的故障精确定位。电线路的故障精确定位。电线路的故障精确定位。
技术研发人员:颜帅 徐家将 鞠翔 张函 郭康 吴镇宇 吕星岐 周源 魏国富 魏金林 兰竣杰 唐铁军 范浩然 曹璞璘 任君
受保护的技术使用者:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局
技术研发日:2022.07.25
技术公布日:2022/11/1