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

1、行波測距技術(shù)是確定電力線路故障位置的重要手段。實(shí)際應(yīng)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(jié)果可靠性等問題。本文針對實(shí)測環(huán)境，對故障錄波數(shù)據(jù)篩選、行波波頭標(biāo)定、測距算法、歷史案例復(fù)用、裝置優(yōu)化布點(diǎn)等關(guān)鍵技術(shù)問題展開深入研究，以期達(dá)到提高實(shí)測數(shù)據(jù)采信度并進(jìn)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(gòu)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(jìn)行聚類。實(shí)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(shí)測行波波頭自動標(biāo)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(biāo)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(shí)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(cè)母線和本側(cè)健全線反射波的干擾。方法具有抗噪能

3、力強(qiáng)、對波形局部缺損不敏感等特點(diǎn)。
　　針對當(dāng)前單、雙端測距存在的主要技術(shù)局限，提出了不同應(yīng)用條件下的三種測距算法。在故障線兩側(cè)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(dǎo)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(biāo)定，近端故障無死區(qū)。對鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，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(guān)聯(lián)波頭到達(dá)時刻信息構(gòu)造算法實(shí)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(cè)行波到達(dá)時序配對關(guān)系構(gòu)造強(qiáng)弱故障模態(tài)的判據(jù)，進(jìn)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(cè)時鐘失步和單端波頭誤標(biāo)所致的誤測風(fēng)險。
　　為了提升測距計(jì)算結(jié)果與工程呼稱值的吻合度，提出了一種可跨庫或跨平臺復(fù)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(fù)發(fā)性，利用當(dāng)前故障與少量寶貴歷史案例的相似性合理復(fù)用算法參數(shù)或結(jié)果應(yīng)利于測距效果的改善。據(jù)此思路，通過構(gòu)建<故障特征，測距參數(shù)，測距結(jié)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(biāo)定參數(shù)并判別故障復(fù)發(fā)性。對復(fù)發(fā)性故障直接復(fù)用歷史結(jié)論，對高度相似的非復(fù)發(fā)故障，復(fù)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(yīng)性，構(gòu)建了電流行波測距裝置的優(yōu)化布點(diǎn)策略。在數(shù)學(xué)化描述電網(wǎng)故障電流行波可測性的基礎(chǔ)上，建立計(jì)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(diǎn)規(guī)劃模型，進(jìn)而基于模型