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

1、行波測(cè)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(cè)距裝置或方法，尚存在自動(dòng)化程度低、時(shí)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(duì)實(shí)測(cè)環(huán)境，對(duì)故障錄波數(shù)據(jù)篩選、行波波頭標(biāo)定、測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)采信度并進(jìn)一步提升輸電線路行波故障測(cè)距效果的目的。
　　針對(duì)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(shí)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(cè)試表明該方法具有較高的正確檢出率。
　　針對(duì)實(shí)測(cè)行波波頭自動(dòng)標(biāo)定可靠性不高的問題，提出了基于Hough變換直線檢測(cè)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(cè)波形圖像特征，利用Hough變換于合理視窗內(nèi)檢測(cè)直線，根據(jù)幅值、斜率特征排除對(duì)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(duì)波形局部缺損不敏感等特點(diǎn)。
　　針對(duì)當(dāng)前單、雙端測(cè)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(cè)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(shí)差信息的單端測(cè)距，無需對(duì)端通訊和時(shí)鐘同步，波頭易標(biāo)定，近端故障無死區(qū)。對(duì)鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析了下級(jí)線路故障時(shí)本級(jí)線路單端測(cè)距直接延拓的條件，對(duì)不滿足直接延拓條件的，提出利用兩個(gè)時(shí)窗內(nèi)關(guān)聯(lián)波頭到達(dá)時(shí)刻信息構(gòu)造算法實(shí)現(xiàn)單端測(cè)距的間接延拓，拓寬了單端測(cè)距

4、的范圍。對(duì)雙端測(cè)距，利用兩側(cè)行波到達(dá)時(shí)序配對(duì)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(cè)距方法，能夠規(guī)避雙側(cè)時(shí)鐘失步和單端波頭誤標(biāo)所致的誤測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。
　　為了提升測(cè)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(tái)復(fù)用歷史案例的智能測(cè)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(cè)距效果的改善。據(jù)此思路，通過構(gòu)建<故障特征，測(cè)距參數(shù)，測(cè)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(duì)復(fù)發(fā)性故障直接復(fù)用歷史結(jié)論，對(duì)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(cè)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(cè)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(cè)性的基礎(chǔ)上，建立計(jì)及既有配置狀態(tài)和可測(cè)性約束的行波測(cè)距裝置拓展布點(diǎn)規(guī)劃模型，進(jìn)而基于模型