CN113036908B - 一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法。当电网发生故障时，该方法可自动对保护装置、SCADA、集中录波器等应用上送的信息进行筛选提取，并根据一二次设备关联关系、一次设备拓扑连接、告警事件等进行时序性、有效性分析，从而实现对故障的分析。本发明实现对故障的快速分析，为电网调度人员提供实时的继电保护设备动作信息、录波信息、动作故障报告等，便于电网调度运行人员及时分析电网事故、迅速准确定位电网故障点，快速恢复供电，提高了继电保护设备运行监视、故障分析、状态评估水平，支撑了电网故障分析与辅助决策。

Description

一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法
技术领域
本发明属于电力系统智能分析与控制技术领域，尤其涉及一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法。
背景技术
现代电力系统的网络互联规模和运行结构不断扩大，故障造成的损失往往也是巨大的。由于天气、人为、装置等多种因素的影响，故障的出现又是必不可免的，NERC(北美电力可靠性委员会，North American Electric Reliability Council)的一项调查研究表明电力系统75％的大干扰与继电保护的不正确动作有关。国外电力系统曾发生多起停电事故，对人类经济造成了极大的损失，很大程度上影响到了人类生活和社会进步。因此，找出一种能够自动快速实现故障类型识别的故障诊断方法具有重要意义。
随着电力系统规模不断扩大，系统运行机制与结构越来越复杂，仅凭传统方式对故障进行判断与控制难以满足实际需要；同时故障时刻多数据源上送海量数据，也为故障的正确判断增加了难度。因此，研究基于多数据源的故障分析，对电力系统的安全运行具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法，以解决现有技术中存在的传统方式对故障进行判断与控制难以满足实际需要，故障时刻多数据源上送海量数据，增加故障正确判断难度的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法，包括下列步骤：
实时采集厂站上送的设备运行信息，包括保护装置录波简报、故障录波器录波简报、继电保护事件及故障量信息；
根据预先定义的实际动作信号分类判断继电保护事件及故障量信息中是否存在实际动作信号，如果存在，根据预先构建的全站一次系统信息模型与故障节点模型定位故障设备；
基于保护装置录波简报或故障录波器录波简报，根据所述全站一次系统信息模型与故障节点模型定位故障设备；
根据模型中故障设备与保护装置之间的关联关系、故障设备与故障录波器之间的关联关系，继电保护在线监视与分析系统下发命令给保护装置、故障录波器召唤录波文件；
根据录波文件中的模拟量数据，利用模极大值行波故障选相方法确定故障相别；
根据录波文件中的模拟量数据，利用解微分方程法或长距离高压输电线路测距算法得到故障测距；
根据录波文件中的相电流突变量确定故障时刻，对故障前后一个周波的离散采样点应用小波变换，得到故障电压和故障电流。
进一步地，所述全站一次系统信息模型与故障节点模型根据变电站内一次设备相关核心采样节点构建，通过将继电保护、故障录波器及SCADA(数据采集与监视控制系统)相关输出信息进行细粒化精细处理，将设备信息中最小的数据单元与全站核心采样节点建立关联关系，包括一次设备与录波器关联关系、一次设备与保护装置关联关系以及一次设备与断路器及断路器保护关联关系。
进一步地，在故障分析前，采集录波文件，获取遥测通道信息，将三相电压、零序电压、三相电流和零序电流共计8个模拟量通道与相应的一次设备进行关联。
进一步地，所述实际动作信号分类包括实际动作出口、跳闸或重合闸信息。
进一步地，所述根据录波文件中的模拟量数据，利用模极大值行波故障选相方法确定故障相别，包括：
根据录波文件提供的故障设备的三相电流，利用下述公式，构建线模电流分量Iα，Iβ，Iγ和零模电流分量Io：
Iγ＝IB-IC＝Iβ-Iα
对Iα，Iβ，Iγ，Io进行小波变换，求取其在不同尺度下的模极大值；
如果各模分量满足：
a)Io≠0：
|Io|＝|Iα|＝|Iβ|，则为A相接地故障；
|Io|＝|Iα|＝|Iγ|，则为B相接地故障；
|Io|＝|Iβ|＝|Iγ|，则为C相接地故障；
d)Io＝0：
|Iα|＝2|Iβ|＝2|Iγ|，则为AB相间故障；
|Iβ|＝2|Iα|＝2|Iγ|，则为AC相间故障；
|Iγ|＝2|Iα|＝2|Iβ|，则为BC相间故障；
e)Io≠0：
Io＝Iβ+Iγ，则为AB两相接地；
Io＝Iα-Iγ，则为CA两相接地；
Io＝-(Iα+Iβ)，则为BC两相接地；
d)Io＝0：
不满足上述条件a)、b)、c)者，选为三相短路。
进一步地，利用解微分方程法得到故障测距，包括：
对于单相系统，在时域中可写出下列微分方程：
式中：um、im分别为m端的电压、电流；RmF、LmF分别为测量点m到故障点F之间线路的电阻、电感；iF为故障回路中的电流；RF为过渡电阻；
在单端电源条件下，将上述微分方程改写为：
式中，i′m为电流导数值；
为消除过渡电阻的影响，采用过零测量法，当im＝0时，可得：
此时，um、i′m分别为对应于im过零时刻测量的电压值和电流导数值。
进一步地，利用解微分方程法得到故障测距，包括：
在两端电源条件下，故障点F与测量点m电流的故障分量之间存在以下关系：
其中 分别是测量点m的负荷电流和故障分量；/>为测量点m的电流；/>为故障点的电流；Cm为m端的电流分布系数；
对于单相系统，在时域中可写出下列微分方程：
式中：um、im分别为m端的电压、电流；RmF、LmF分别为测量点m到故障点F之间线路的电阻、电感；iF为故障回路中的电流；RF为过渡电阻；
将上述微分方程改写成：
为消除过渡电阻的影响，采用过零测量法，当img＝0时，测量点m到故障点F之间的线路电感可由下式求出:
进一步地，利用长距离高压输电线路测距算法得到故障测距，包括：
对于单相系统，故障点电压表示如下：
式中，j＝1，2，0，分别对应正、负、零序；γj为传播常数，Zcj为波阻抗；为故障点F和测量点m之间的各序电压差；/>为测量点m的各序电压；/>为测量点m的各序电流；为故障点F和测量点n之间的各序电压差；/>为测量点n的各序电压；L为线路单位长度电感；当式(13)的幅值和式(14)的幅值无限趋近于相等时，DmF为故障测距值；
基于上述公式，利用折半查找故障距离DmF。
进一步地，所述利用折半查找故障距离DmF，包括以下步骤：
第1步，取d1＝0；d2＝L；
第2步，根据录波文件提供的IA，IB，IC，I0计算获得序电流，利用UA，UB，UC，U0计算获得序电压；
第3步，第一次令将序电流、序电压代入式(13)和(14)，求出与/>
第4步，若说明d(0)<DmF，故障点F在区间(0,d(0))内，令d2＝d(0)。若/>说明d(0)>DmF，故障点F在区间(d(0),L)内，令d1＝d(0)。
第5步，令将序电流、序电压代入式(13)和(14)，求解/>与重复第4步，直至到达第k次，若/> 则可认为d(k)≈DmF，ε为极大值。
本发明还提供了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，该程序被处理器执行时实现前述基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法的步骤。
本发明所达到的有益技术效果：本发明的一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法，基于继电保护在线监视与分析系统实时采集的保护动作信息、开关遥信变位、SOE和录波简报等实时确定故障设备、故障性质、故障电流及故障测距等，有利于迅速寻找故障点并消除故障，及时恢复供电，减小经济损失，提高了继电保护设备运行监视、故障分析、状态评估水平，支撑了电网故障分析与辅助决策。
附图说明
图1是本发明方法的流程示意图
图2是本发明方法的框架示意图；
图3是本发明实施例的故障在线分析流程图；
图4是本发明实施例的故障选相示意图；
图5是本发明实施例的单相系统接线图；
图6是图5分解为正常状态(a)与故障附加状态(b)示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在一实施例中，如图1所示，本发明提供了一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法，包括下列步骤：
实时采集厂站上送的设备运行信息，包括保护装置录波简报、故障录波器录波简报、继电保护事件及故障量信息；
根据预先定义的实际动作信号分类判断继电保护事件及故障量信息中是否存在实际动作信号，如果存在，根据预先构建的全站一次系统信息模型与故障节点模型定位故障设备；
基于保护装置录波简报或故障录波器录波简报，根据所述全站一次系统信息模型与故障节点模型定位故障设备；
根据模型中故障设备与保护装置之间的关联关系、故障设备与故障录波器之间的关联关系，继电保护在线监视与分析系统下发命令给保护装置、故障录波器召唤录波文件；
根据录波文件中的模拟量数据，利用模极大值行波故障选相方法确定故障相别；
根据录波文件中的模拟量数据，利用解微分方程法或长距离高压输电线路测距算法得到故障测距；
根据录波文件中的相电流突变量确定故障时刻，对故障前后一个周波的离散采样点应用小波变换，得到故障电压和故障电流。
在一具体实施例中，如图2所示，本发明提供了一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法，包括：
故障前准备工作如下：
(1)基于继电保护在线监视与分析系统，根据变电站内一次设备相关核心采样节点构建全站一次系统信息模型与故障节点模型，通过将继电保护、故障录波器及SCADA相关输出信息进行细粒化精细处理，将设备信息中最小的数据单元与全站核心采样节点建立关联关系，同时包括一次设备与录波器关联关系、一次设备与保护装置关联关系及一次设备与断路器及断路器保护关联关系。其中，SCADA存储有一次设备信息和一次设备拓扑关系开关变位信息、SOE(事件顺序记录)信号、硬节点等数据信息。
建立一次设备与录波器关联关系，具体为：
一个录波器可能对应多个一次设备(线路、主变)，这个关联关系在录波器(模拟量和数字量通道)配置完成后已明确，解析录波文件，将模拟量通道名字与一次设备名称进行匹配，匹配成功后将关联关系存储在一次设备录波器关联关系表中。利用此关联关系，可在故障时准确选取故障设备相关录波器的录波文件，同时也为后续通过一次设备直接定位并召唤相应录波器的录波文件奠定基础。
一次设备与断路器及断路器保护关联关系在通过搜索一次设备拓扑关联关系后获取，存储在保护装置拓扑关系表中。有了该关联关系，一方面可以满足电网故障归档时增加遥信变位校验功能，另一方面也可以将故障设备关联的断路器保护的动作报告也整合进电网故障报告中。
建立一次设备与保护装置关联关系。根据一次设备类型(线路、主变、母线、变压器)和名称，匹配到相应的保护装置，将关联关系存储在保护装置表中。
(2)采集并解析录波文件，获取遥测通道信息，将三相电压、零序电压、三相电流和零序电流共计8个模拟量通道与相应的一次设备进行关联。
(3)在电网发生故障之前对保护状态量中的实际动作信号进行提取，由于103规约对于状态量信息的分类要求并不是非常严格，导致所有与动作相关的信息(包括保护启动、动作出口、跳闸、重合闸、保护复归等)统统归为“动作”信息一类，因此需要主站侧对其进一步细化分类，如果在故障诊断时检测到该装置未有实际动作出口、跳闸或重合闸信息，则停止故障判断流程。
电力系统发生故障后，对故障进行分析，包括：
步骤1，从表征电网故障特征的遥信量信息入手，深入分析和挖掘各类数据源(遥信、SOE以及保信等)和数据类型(遥信变位、事故总、间隔事故总以及保护动作信号等)之间的内在逻辑关联关系，并根据一二次设备关联关系、一次设备拓扑连接、告警事件、录波文件等进行时序性、有效性分析，定位故障原因及故障设备等；
在具体实施方式中，如图3所示，包括下列步骤：
步骤11，接收到厂站端上送的保护事件及故障量信息，将上述信息缓存起来，延时(30秒至一分钟)启动故障归档流程；
步骤12，判断厂站端上送的信息是否存在实际动作信号，如果不存在实际动作信号，则终止故障归档流程；如果存在，则判断动作信号是否满足判定规则，所述规则如下：
a)断路器保护、远跳保护报告不能直接生成电网故障报告，延后生成，是否有实际动作事件不作为必要条件；
b)根据是否存在非启动动作信号判断本次故障是否为实际故障；
c)包含事件数太少，终止故障归档流程。
步骤13，若满足判定规则，生成保护装置故障报告，否则终止故障归档流程；
步骤14，搜索查看是否存在与该保护装置相关联的电网故障报告，如果存在则合并到电网故障报告中，不存在,则判断是否存在相关的开关变位及SOE信号；
步骤15，若存在相关的开关变位及SOE信号，则生成新的电网故障报告，否则终止故障归档流程；
步骤16，当接收到保护装置录波简报时，搜索查看是否存在相关保护装置故障报告，如果存在则合并到已有的保护装置报告中，并召唤保护装置录波文件；否则就加入缓存队列，继续搜索相关保护装置故障报告；
步骤17，当接收到录波器录波简报时，查看是否已经与一次设备关联，如果已关联则搜索相关的电网故障报告，否则不处理该录波简报；
步骤18，若搜索到相关的电网故障报告，则将录波器录波简报合并到电网故障报告中并自动召唤录波文件；否则加入缓存队列，继续搜索相关电网故障报告。
步骤2，对录波文件进行在线分析，利用模极大值行波故障选相方法，得到故障相别；
1)基本概念
行波选相的动作原理是建立在故障产生的暂态行波的理论基础上的，由于在不同类型故障下产生的暂态行波中包括有故障类型的信息，因此可用以实现故障选相。
因为三相输电线路中各相电流互有影响，难以达到满足的故障选相结果，因此选相利用模故障分量实现。
以下根据模初始电流行波构造故障选相元件。首先给出模量变换中的凯伦贝尔变换，模变换短阵为
相电流和模电流之间的关系由下式给出
I＝SIm (3)
式中：I为各相初始电流行波的小波变换模极大值列向量，I＝(IAIBIC)T，IA，IB，IC为录波文件中提供的故障设备的三相电流；Im为各模初始电流行波的小波变换模极大值列向量，Im＝(IoIαIβ)T。
展开式(3)可得
其中，零模电流分量Io以大地为回路，波阻抗Zo较大，波速度Vo小，衰耗比较大；线模电流分量Iα、Iβ以导线为回路，波阻抗Zo较小，波速度接近光速，且较稳定，衰耗小。为方便计算，引入“γ模量”。
γ模量是一个线模分量，它具有以下特征：
a)波速度Vγ＝Vα＝Vβ；
b)波阻抗Zγ＝Zα＝Zβ；
c)其数值为B、C两相电流之差：
Iγ＝IB-IC＝Iβ-Iα (5)
d)该模分量以B、C相导线构成回路。
当然，γ模量是不可独立的，它可由α模量和β模量的线性组合而得到；γ模量的定义不是很严格的，因为它的波阻抗和波速度都建立在三相平衡系统上，实际系统若不对称，则γ模量的定义就失去基础。但在下面的分析中很快会发现，引入它给分析带了很大的灵活性和方便性。
2)暂态行波的故障特征
表1示出了单相接地、两相短路、两相短路基地和三相短路时的各模分量数值及故障特征。
表1不同故障类型和不同故障相时的故障特征
3)选相原理
根据上述故障特征，将基于小波变换模极大值的行波故障选相原理概括为：根据模量初始电流行波的小波变换模极大值，按照三个线模分量之间的关系选择故障相。
如果各模分量满足:
a)Io≠0：
|Io|＝|Iα|＝|Iβ|，则为A相接地故障；
|Io|＝|Iα|＝|Iγ|，则为B相接地故障；
|Io|＝|Iβ|＝|Iγ|，则为C相接地故障。
b)Io＝0：
|Iα|＝2|Iβ|＝2|Iγ|，则为AB相间故障；
|Iβ|＝2|Iα|＝2|Iγ|，则为AC相间故障；
|Iγ|＝2|Iα|＝2|Iβ|，则为BC相间故障。
c)Io≠0：
Io＝Iβ+Iγ，则为AB两相接地；
Io＝Iα-Iγ，则为CA两相接地；
Io＝-(Iα+Iβ)，则为BC两相接地。
d)Io＝0：
若不满足上述条件a)、b)、c)，选为三相短路。
上述故障选相原理非常类似于工频电流量模故障分量的选相原理，区别在于对于突然出现的行波信号，根据其模极大值构成，速度非常快。但它也存在缺陷，即可能会出现漏选相。
漏选相是对相间故障而言的，当发生相间故障时，其中一相电压初相角为零时，该相将无行波信号，因此不能选出该故障相。
漏选相对保护和测距的影响是不同的。对于继电保护，由于高压电网普遍采用重合闸，若漏选相则可能把本应该跳三相的跳为单相，延长了保护的动作时间，对于测距影响则不大，因为其特征行波构造不需要相量，只使用模量。
4)软件实现步骤
根据上述故障特征，编写了基于小波变换模极大值的初始电流行波故障选相程序，具体流程图如图4所示。实现步骤如下：
a)根据公式(3)，(4)，(5),利用录波文件提供的模拟量数据，即故障设备的IA，IB，IC构成模量Iα，Iβ，Iγ，Io；
b)对Iα，Iβ，Iγ，Io进行小波变换；
c)求取在不同尺度下的模极大值；
d)判断Io是否为0，若为0则执行步骤e)，否则执行步骤h)；
e)判断|Iγ|＝2|Iα|＝2|Iβ|是否成立，若成立则故障为CA相间短路，不成立则执行步骤f)；
f)判断|Iβ|＝2|Iα|＝2|Iγ|是否成立，若成立则故障为BC相间短路，不成立则执行步骤g)；
g)判断|Iα|＝2|Iβ|＝2|Iγ|是否成立，若成立则故障为AB相间短路，不成立则故障为ABC三相短路；
h)判断Ir＝0和|I0|＝|Iα|＝|Iβ|是否同时成立，若成立则故障为A相接地短路，不成立则执行步骤i)；
i)判断Iβ＝0和|I0|＝|Iα|＝|Iγ|是否同时成立，若成立则故障为B相接地短路，不成立则执行步骤j)；
j)判断Iα＝0和|I0|＝|Iβ|＝|Iγ|是否同时成立，若成立则故障为C相接地短路，不成立则执行步骤k)；
k)判断Io＝Iβ+Iγ是否成立，若成立则故障为AB接地短路，不成立则执行步骤l)；
l)判断Io＝Iα-Iγ是否成立，若成立则故障为BC接地短路，不成立则执行步骤m)；
m)判断Io＝-(Iα+Iβ)是否成立，若成立则故障为CA接地短路，不成立则选相失败。
模极大值行波故障选相方法具有以下优点：
利用模量电流行波在小波变换下的模极大值选相，其故障特征明确、物理概念清楚，能够正确识别大多数情况下的故障相别；
使用小波变换模极大值选相，速度快、可靠性高、不受噪声干扰的影响；
使用初始电流行波选相，不受系统运行方式和过渡电阻的影响。
步骤3，确定故障相别以后，继续对故障录波文件进行分析，利用解微分方程法或长距离高压输电线路测距算法，得到故障测距。
其中，利用解微分方程法得到故障测距，具体为：
1)基本原理
图5是单相系统结构图。如图5所示，在时域中可写出下列微分方程
式中：um、im分别为测量点m的电压、电流；RmF、LmF分别为测量点m到故障点F之间线路的电阻、电感；iF为故障回路中的电流；RF为过渡电阻。
设线路单位长度的电阻、电感分别为R、L，测量点m到故障点F之间的距离为DmF，则式(6)可以写成
对上述微分方程求解，可得到由测量点m到故障点F之间的距离DmF。然而，上式中RF和iF仍为未知数，它们必然对求解准确的DmF造成影响，下面讨论消除RF和iF影响的方法。
2)消除过渡电阻影响的方法
a)单端电源下消除过渡电阻影响的方法
如图5所示，在单端电源条件下，可写出如下的微分方程式
式中：i′m为电流导数值；
当im＝0时，可得
式(9)中的um、i′m为对应于im过零时刻测量的电压值和电流导数值。
由式(9)可知，测距结果LmF不受过渡电阻RF的影响。这种方法又称为过零测量法。
b)两端电源下消除过渡电阻影响的方法
由图6可得故障点F与测量点m电流的故障分量之间存在以下关系：
其中分别是测量点m的负荷电流和故障分量；/>为测量点m的电流；/>为故障点的电流；Cm为测量点m的电流分布系数。
式(6)可写成：
为消除过渡电阻的影响，也可采用过零测量法，在式(11)中，当img＝0时，由测量点到故障点之间的线路电感LmF可由下式求出：
式(12)表明，测距结果LmF不受过渡电阻影响。
其中，利用长距离高压输电线路测距算法得到故障测距，具体为：
根据线路长度不同可采用不同的计算方法。对于短线路采用不需要考虑分布电容的集中参数模型，基本原理如下：
根据图5可知故障点电压为：
式中：j＝1，2，0，分别对应正、负、零序；γj为传播常数，Zcj为波阻抗；为故障点F和测量点m之间的各序电压差；/>为测量点m的各序电压；/>为测量点m的各序电流；为故障点F和测量点n之间的各序电压差；/>为测量点n的各序电压；L为线路单位长度电感；当式(13)的幅值和式(14)的幅值无限趋近于相等时，DmF为故障测距值。
由公式13和14可知，含有复数双曲函数cosh(γjDmF)，sinh(γjDmF)。这是一个超越方程，此时已无法列解出DmF的二次方程。可利用折半查找故障距离DmF。
软件实现步骤：
第1步，取d1＝0；d2＝L。
第2步，根据录波文件提供的IA，IB，IC，I0计算获得序电流，利用UA，UB，UC，U0获得序电压。
第2步，第一次令序电流，序电压代入式(13)和(14)，求出/>与/>
第3步，若说明d(0)<DmF，故障点F在区间(0,d(0))内，令d2＝d(0)。若/>说明d(0)>DmF，故障点F在区间(d(0),L)内，令d1＝d(0)。
第4步，令求解/>与/>重复第3步，直至到达第k次，有如下关系：/>则可认为d(k)≈DmF，ε为极大值，它的选择决定了查找次数与故障距离的精度。
只要序网存在，这种算法就会给出各序网求得的故障距离。
a)单相接地与相间接地短路时，j＝0,1,2，有三个值。
b)相间短路，j＝1,2，有两个值。
c)三相短路，j＝1。
步骤4，对故障前后一个周波的离散采样点应用小波变换，可得到故障电压及故障电流等。
根据故障录波文件中的相电流突变量确定故障时刻，并对故障前后一个周波的离散采样点应用小波变换，可得到故障电压及故障电流。
利用分析出的故障电流，可为调度员标识出短路电流的流通途径和幅值大小，在提高电网故障真实性识别能力的同时帮助其快速定位故障点。
以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于继电保护在线监视与分析系统的故障分析方法，其特征在于，包括下列步骤：
实时采集厂站上送的设备运行信息，包括保护装置录波简报、故障录波器录波简报、继电保护事件及故障量信息；
根据预先定义的实际动作信号分类判断继电保护事件及故障量信息中是否存在实际动作信号，如果存在，根据预先构建的全站一次系统信息模型与故障节点模型定位故障设备；
基于保护装置录波简报或故障录波器录波简报，根据所述全站一次系统信息模型与故障节点模型定位故障设备；
根据模型中故障设备与保护装置之间的关联关系、故障设备与故障录波器之间的关联关系，继电保护在线监视与分析系统下发命令给保护装置、故障录波器召唤录波文件；
根据录波文件中的模拟量数据，利用模极大值行波故障选相方法确定故障相别；
根据录波文件中的模拟量数据，利用解微分方程法或长距离高压输电线路测距算法得到故障测距；
根据录波文件中的相电流突变量确定故障时刻，对故障前后一个周波的离散采样点应用小波变换，得到故障电压和故障电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全站一次系统信息模型与故障节点模型根据变电站内一次设备相关核心采样节点构建，通过将继电保护、故障录波器及SCADA相关输出信息进行细粒化精细处理，将设备信息中最小的数据单元与全站核心采样节点建立关联关系，包括一次设备与录波器关联关系、一次设备与保护装置关联关系以及一次设备与断路器及断路器保护关联关系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在故障分析前，采集录波文件，获取遥测通道信息，将三相电压、零序电压、三相电流和零序电流共计8个模拟量通道与相应的一次设备进行关联。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际动作信号分类包括实际动作出口、跳闸或重合闸信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据录波文件中的模拟量数据，利用模极大值行波故障选相方法确定故障相别，包括：
根据录波文件提供的故障设备的三相电流，利用下述公式，构建线模电流分量Iα，Iβ，Iγ和零模电流分量Io：
Iγ＝IB-IC＝Iβ-Iα
对Iα，Iβ，Iγ，Io进行小波变换，求取其在不同尺度下的模极大值；
如果各模分量满足：
a)Io≠0：
|Io|＝|Iα|＝|Iβ|，则为A相接地故障；
|Io|＝|Iα|＝|Iγ|，则为B相接地故障；
|Io|＝|Iβ|＝|Iγ|，则为C相接地故障；
b)Io＝0：
|Iα|＝2|Iβ|＝2|Iγ|，则为AB相间故障；
|Iβ|＝2|Iα|＝2|Iγ|，则为AC相间故障；
|Iγ|＝2|Iα|＝2|Iβ|，则为BC相间故障；
c)Io≠0：
Io＝Iβ+Iγ，则为AB两相接地；
Io＝Iα-Iγ，则为CA两相接地；
Io＝-(Iα+Iβ)，则为BC两相接地；
d)Io＝0：
不满足上述条件a)、b)、c)者，选为三相短路。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用解微分方程法得到故障测距，包括：
对于单相系统，在时域中可写出下列微分方程：
式中：um、im分别为m端的电压、电流；RmF、LmF分别为测量点m到故障点F之间线路的电阻、电感；iF为故障回路中的电流；RF为过渡电阻；
在单端电源条件下，将上述微分方程改写为：
式中，i′m为电流导数值；
为消除过渡电阻的影响，采用过零测量法，当im＝0时，可得：
此时，um、i′m分别为对应于im过零时刻测量的电压值和电流导数值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用解微分方程法得到故障测距，包括：
在两端电源条件下，故障点F与测量点m电流的故障分量之间存在以下关系：
其中分别是测量点m的负荷电流和故障分量；/>为测量点m的电流；/>为故障点的电流；Cm为m端的电流分布系数；
对于单相系统，在时域中可写出下列微分方程：
式中：um、im分别为m端的电压、电流；RmF、LmF分别为测量点m到故障点F之间线路的电阻、电感；iF为故障回路中的电流；RF为过渡电阻；
将上述微分方程改写成：
为消除过渡电阻的影响，采用过零测量法，当img＝0时，测量点m到故障点F之间的线路电感可由下式求出：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用长距离高压输电线路测距算法得到故障测距，包括：
对于单相系统，故障点电压表示如下：
式中，j＝1，2，0，分别对应正、负、零序；γj为传播常数，Zcj为波阻抗；为故障点F和测量点m之间的各序电压差；/>为测量点m的各序电压；/>为测量点m的各序电流；/>为故障点F和测量点n之间的各序电压差；/>为测量点n的各序电压；L为线路单位长度电感；当式(13)的幅值和式(14)的幅值无限趋近于相等时，DmF为故障测距值；
基于上述公式，利用折半查找故障距离DmF。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用折半查找故障距离DmF，包括以下步骤：
第1步，取d1＝0；d2＝L；
第2步，根据录波文件提供的IA，IB，IC，I0计算获得序电流，利用UA，UB，UC，U0计算获得序电压；
第3步，第一次令将序电流、序电压代入式(13)和(14)，求出/>与
第4步，若说明d(0)＜DmF，故障点F在区间(0，d(0))内，令d2＝d(0)。若说明d(0)＞DmF，故障点F在区间(d(0)，L)内，令d1＝d(0)；
第5步，令将序电流、序电压代入式(13)和(14)，求解/>与/>重复第4步，直至到达第k次，若/> 则可认为d(k)≈DmF，ε为极大值。
10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1～9任一项所述方法的步骤。
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