CN113848428B

CN113848428B - 一种输电线路双端故障测距方法、系统、装置及介质

Info

Publication number: CN113848428B
Application number: CN202111155304.1A
Authority: CN
Inventors: 梁远升; 丁佳彦; 王钢; 李海锋; 钟庆; 汪隆君; 张子鸿
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2022-06-14
Anticipated expiration: 2041-09-29
Also published as: CN113848428A

Abstract

本发明公开了一种输电线路双端故障测距方法、系统、装置及介质，其中方法包括：获取线路两端故障电压电流的录波数据，利用离散傅里叶算法对所述录波数据进行处理，获取随采样时间窗推移的两端正序故障电压电流相量序列；根据预设的测距精度划分计算点，计算随DFT采样时间窗推移的两端补偿电压相量差序列；对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合，并计算拟合度指标；对各个计算点按空间曲线拟合的拟合度指标进行排序，获取拟合度指标最小的计算点作为所求故障点。本发明利用随DFT时间窗推移相量变化轨迹的空间曲线构建三维判据，降低可用故障数据时窗长度的依赖度，可广泛应用于交流输电线路故障测距领域。

Description

一种输电线路双端故障测距方法、系统、装置及介质

技术领域

本发明涉及交流输电线路故障测距领域，尤其涉及一种输电线路双端故障测距方法、系统、装置及介质。

背景技术

现有的输电线路双端频域故障测距方法，利用的是故障点双端补偿电压相量模值相等的故障判据。该判据成立的前提是用于计算补偿电压的线路两端的电压、电流相量是准确的基频相量值，然而在故障电流的暂态分量中存在非周期的衰减直流分量，利用DFT提取基频相量过程中无法完全滤除该分量，除准确基频相量外，还会产生由衰减直流分量导致的偏差相量。在非周期衰减直流分量较大的故障情况中，由于衰减直流偏差相量的存在，利用基于双端补偿电压相量模值相等求取故障点的故障判据，其结果也将产生极大的偏差，故障测距准确性难以满足要求。

发明内容

为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种输电线路双端故障测距方法、系统、装置及介质。

本发明所采用的技术方案是：

一种输电线路双端故障测距方法，包括以下步骤：

获取线路两端故障电压电流的录波数据，利用离散傅里叶算法对所述录波数据进行处理，获取随采样时间窗推移的两端正序故障电压电流相量序列；

根据预设的测距精度划分计算点，计算随DFT采样时间窗推移的两端补偿电压相量差序列；

对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合，并计算拟合度指标；

对各个计算点按空间曲线拟合的拟合度指标进行排序，获取拟合度指标最小的计算点作为所求故障点。

进一步，所述获取线路两端故障电压电流的录波数据，利用离散傅里叶算法对所述录波数据进行处理，获取随采样时间窗推移的两端正序故障电压电流相量序列，包括：

设线路的两端母线分别命名为M与N，线路全长为l km，线路所在交流系统频率为f，保护故障录波采样频率为f_s；

设DFT采样时间窗长度为一个工频周期1/f，则每个采样时间窗中有f_s/f个采样点；

以故障录波数据中故障后的第一个采样点作为第一个DFT采样时间窗的初始采样点，每将DFT采样时间窗初始采样点后移一个采样间隔1/f_s，获得下一个DFT采样时间窗，获取多个DFT采样时间窗，DFT采样时间窗个数记为n_k；

获取线路M端和N端的录波数据，在多个DFT采样时间窗内，对获得的录波数据作离散傅里叶变换，提取基频分量，将相量形式的基频分量作为DFT输出相量；

将线路两端的DFT输出相量转换为正序量的形式，获得随采样时间窗推移的两端正序故障电压电流相量序列。

进一步，采用以下公式将DFT输出相量转换为正序量的形式：

其中，

表示第k个DFT采样时间窗的线路M端正序电压相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路N端正序电压相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路M端正序电流相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路N端正序电流相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路M端A相电压相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路M端B相电压相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路M端C相电压相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路N端A相电压相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路N端B相电压相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路N端C相电压相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路M端A相电流相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路M端B相电流相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路M端C相电流相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路N端A相电流相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路N端B相电流相量，

表示第k个DFT采样时间窗的线路N端C相电流相量，k＝1,2,…,n_k。

分别代表上述相量随DFT采样时间窗推移(即k递增)所得的相量序列。

进一步，所述根据预设的测距精度划分计算点，计算随DFT采样时间窗推移的两端补偿电压相量差序列，包括：

根据预设的测距精度获取计算点间隔，根据计算点间隔在线路上设置计算点；

获取各计算点与M端母线的距离x_i，根据距离x_i计算每个计算点两端补偿电压相量差，获得随DFT采样时间窗推移的两端补偿电压相量差序列。

进一步，将距离x_i代入以下公式中的x，计算点计算两端补偿电压相量差：

其中，γ为正序传播系数，z_c为线路正序波阻抗。

进一步，所述对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合，并计算拟合度指标，包括：

对各计算点的两端补偿电压差相量序列，进行随DFT采样时间窗推移相量变化轨迹

的空间曲线拟合；

对各计算点拟合所得的随DFT采样时间窗推移相量变化轨迹的空间曲线

计算拟合度：

其中，Fitness值越小，符合程度越高。

进一步，所述对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合，包括：

基于随DFT采样时间窗推移相角不变、模值指数性衰减的相量变化轨迹模型，对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合；

其中，相量变化轨迹模型的表达式为：

其中，A表示第1个DFT采样时间窗的两端补偿电压相量差的实部，B表示第1个DFT采样时间窗的两端补偿电压相量差的虚部，α表示两端补偿电压相量差的幅值衰减时间常数，Δt表示每个DFT采样时间窗向后推移到下一个时间窗位置的时间间隔。

本发明所采用的另一技术方案是：

一种输电线路双端故障测距系统，包括：

数据采集模块，用于获取线路两端故障电压电流的录波数据，利用离散傅里叶算法对所述录波数据进行处理，获取随采样时间窗推移的两端正序故障电压电流相量序列；

计算点计算模块，用于根据预设的测距精度划分计算点，计算随DFT采样时间窗推移的两端补偿电压相量差序列；

空间拟合模块，用于对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合，并计算拟合度指标；

故障点获取模块，用于对各个计算点按空间曲线拟合的拟合度指标进行排序，获取拟合度指标最小的计算点作为所求故障点。

本发明所采用的另一技术方案是：

一种输电线路双端故障测距装置，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上所述方法。

本发明所采用的另一技术方案是：

一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如上所述方法。

本发明的有益效果是：本发明利用随DFT时间窗推移相量变化轨迹的空间曲线构建三维判据，降低可用故障数据时窗长度的依赖度，解决近区故障保护快速动作故障有效数据时窗不足，难以滤除衰减直流分量的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本发明实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。

图1是本发明实施例中简化的双端电源输电线路示意图；

图2是本发明实施例中计算点位于故障点处时两端补偿电压差相量随DFT采样时间窗推移相量变化轨迹示意图；

图3是本发明实施例中计算点位于非故障点处时两端补偿电压差相量随DFT采样时间窗推移相量变化轨迹示意图；

图4是本发明实施例中一种输电线路双端故障测距方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图4所示，本实施例提供一种输电线路双端故障测距方法，包括以下步骤：

S1、获取线路两端故障电压电流的录波数据，利用离散傅里叶算法(DFT)对录波数据进行处理，获取随采样时间窗推移的两端正序故障电压电流相量序列。

步骤S1具体包括步骤S1.1-S1.4：

S1.1、设线路的两端母线分别命名为M与N，线路全长为l km，线路正序波阻抗为z_c，正序传播系数为γ，线路所在交流系统频率为f；保护故障录波采样频率为f_s，所要求的故障测距精度为10^-pkm(p≥0)；在线路上某处发生故障，如附图1所示。

S1.2、设DFT采样时间窗长度为一个工频周期1/f，则每个DFT采样时间窗中有f_s/f个采样点；以故障录波数据中故障后的第一个采样点作为第一个DFT采样时间窗的初始采样点，每将DFT采样时间窗初始采样点后移一个采样间隔1/f_s，则可获得下一个DFT采样时间窗，依次类推获得一系列DFT采样时间窗，时间窗个数记为n_k。

S1.3、分别获取线路M端和N端的三相电压、电流故障录波数据，在步骤S1.2所得的一系列时间窗的每个采样时间窗内，分别对电压、电流采样信号作离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)提取基频分量并表示为相量形式，称为DFT输出相量，分别记作

由于电压、电流原始的故障录波采样信号中除了周期基频分量，还含有非周期的衰减直流分量，因此DFT输出相量中除了准确的基频相量，还含有衰减直流分量引起的偏差相量。

S1.4、将线路两端的三相电压电流DFT输出相量转换正序量的形式：

式中，k＝1,2,…,n_k。所得随DFT采样时间窗推移，线路M端和N端的正序电压电流DFT输出相量序列分别为

S2、根据预设的测距精度划分计算点，计算随DFT采样时间窗推移的两端补偿电压相量差序列。

步骤S2具体包括步骤S2.1-S2.2：

S2.1、以所要求故障测距精度10^-pkm为计算点间隔，在线路上均匀设置计算点。若l/10^-p为整数，则计算点总数m＝l/10^-p+1，各计算点分别记为P₁,P₂,…,P_m，其与M端母线距离为x_i＝10^-p(i-1)(i＝1,2,…,m)；若l/10^-p非整数，则计算点总数m＝[l/10^-p]+1([*]表示向上取整)，各计算点分别记为P₁,P₂,…,P_m，其与M端母线距离为x_i＝10^-p(i-1)(i＝1,2,…,m-1)；x_m＝l。

S2.2、将各计算点与M端母线距离x_i代入式(2)中的x，对每个计算点计算两端补偿电压相量差：

因此，对于各计算点P_i(i＝1,2,…,m)，可得随DFT采样时间窗推移的两端补偿电压相量差序列

S3、对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合，并计算拟合度指标。

具体地，基于随DFT采样时间窗推移相角不变、模值指数性衰减的相量变化轨迹模型，对计算点两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合并计算拟合度指标。步骤S3具体包括步骤S3.1-S3.2：

S3.1、对各计算点的两端补偿电压差相量序列，分别以式(3)曲线模型进行随DFT采样时间窗推移相量变化轨迹

的空间曲线拟合：

对于由线路两端正序电压、电流DFT输出相量线性运算所得的两端补偿电压相量差

由于电压电流的DFT输出相量中含有衰减直流产生的偏差相量，因此计算所得的

也含有衰减直流偏差相量。相较于电流中的衰减直流分量，电压中的衰减直流分量可以忽略不计，因此两端补偿电压相量差的衰减直流偏差相量表达式为：

式中，

和

分别为线路M端和N端电流DFT输出相量的衰减直流偏差分量。

和

随DFT采样时间窗推移角度不变，模值分别以时间常数τ_M和τ_N指数性衰减的相量，故障电流衰减直流分量衰减时间常数与线路两端背侧系统阻抗角和线路阻抗角有关，而在工程实际中，线路阻抗角与线路背侧系统阻抗角通常都较相近，因此可以近似地取τ_M＝τ_N＝τ。因此，可近似地认为，对于某一计算点P_i，随着DFT采样时间窗的推移

角度不变，模值指数衰减，衰减时间常数为τ。而对于由线路两端电压电流DFT输出相量的准确基频分量计算所得的两端补偿电压相量差准确基频分量

仅在故障点处为零相量，在非故障点处是模值不变、相角以2πf的速度旋转的相量。因此，对于所有计算点，仅当计算点位于故障点满足

随DFT采样时间窗的推移呈现出相角不变、模值指数性衰减的特征，如附图2所示；位于非故障点处计算点的

在基频相量和衰减直流偏差相量的叠加作用下，随DFT采样时间窗的推移呈现出相角旋转、模值波动的特征，如附图3所示，并且越远离故障点，越不符合相角不变、模值指数性衰减的故障特征。因此，以对式(3)模型曲线的拟合程度来评价故障特征的符合程度，由于故障点处的两端补偿电压相量差

随DFT采样时间窗的推移相角不变、模值指数性衰减，因此对于式(3)模型中各系数的初值可取为：

S3.2、对各计算点拟合所得的随DFT采样时间窗推移相量变化轨迹的空间曲线

计算拟合度：

所得拟合曲线的拟合度反映了该计算点两端补偿电压相量差随DFT采样时间窗的变化轨迹与故障点特征的符合程度，Fitness值越小，符合程度越高。

S4、对各个计算点按空间曲线拟合的拟合度指标进行排序，获取拟合度指标最小的计算点作为所求故障点。

对所有计算点的拟合度指标Fitness(x_i)进行升序排序，排在第一位，即取得min[Fitness(x_i)]的计算点P_i为所求的故障点，故障距离为距线路M端x_ikm。

以下结合具体实施例对上述方法进行详细解释说明。

在如附图1所示的系统中，在输电线路上距线路M端50km的点F处发生两相接地故障。

已知表1所列系统参数与线路M端和N端的三相电压、电流故障后的故障录波数据，求取故障距离，所要求的故障测距精度为0.01km。

表1 输电线路所在系统参数

参数	取值
		系统电压	525kV
系统频率	50Hz
		输电电路长度	200km
线路单位正序波阻抗为	394.28-j16.11<sub>Ω/km</sub>
		线路单位正序传播系数为	j 0.0011/km
故障录波采样频率	5kHz

获取线路M端和N端的三相电压、电流故障后30ms的故障录波数据，以一个工频周期，即

为一个DFT采样时间窗长度，则每个采样时间窗有100个采样点，从故障后第一个采样点作为第一个DFT采样时间窗的初始采样点，初始采样点每次后移一个采样间隔，即2×10^-4s，直至初始采样点为故障后10ms，共可获得50个DFT采样时间窗。

在所得的50个时间窗的每个采样时间窗内，分别对电压、电流采样信号作离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)提取基频分量并表示为相量形式，称为DFT输出相量，分别记作

并利用式(1)转化为正序相量的形式，分别记为

要求的故障测距精度为0.01km，则在线路上分别间隔0.01km均匀设置20001个计算点，分别距离线路M端0km，0.01km，0.02km，…，199.98km，199.99km，200km。根据式(2)分别计算这些计算点的随DFT采样时间窗推移的两端补偿电压相量差

(k＝1,2,…，50；i＝1,2,…,20001)。

对各计算点的两端补偿电压差相量序列，分别以式(3)曲线模型进行随DFT采样时间窗推移相量变化轨迹

的空间曲线拟合，并根据式(5)计算各个计算点拟合所得空间曲线的拟合度，部分计算点的拟合度结果如表2所示：

表2 部分计算点的拟合度指标结果

对所有计算点的拟合度指标Fitness(x_i)进行排序，其中取得最小值的是x＝50km的计算点，作为所求的故障点。

综上所述，本实施例方法相对于现有技术，具有如下有益效果：

(1)本实施例所提出的故障测距方法，不受衰减直流分量的影响，充分利用衰减直流导致的偏差相量随DFT时间窗推移的相量变化特性，克服了传统双端频域故障测距方法在非周期衰减直流分量较大的故障情况中故障测距结果偏差大的缺陷。

(2)本实施例所提出的故障测距方法，利用随DFT时间窗推移相量变化轨迹的空间曲线构建三维判据，比传统仅利用某一DFT时间窗下的相量特征的二维判据，利用了更多故障信息，相较于基于滤除衰减直流分量的故障测距方法，对可用故障数据时窗长度的依赖度更低，可以解决近区故障保护快速动作故障有效数据时窗不足，难以滤除衰减直流分量的问题。

本实施例还提供一种输电线路双端故障测距系统，包括：

本实施例的一种输电线路双端故障测距系统，可执行本发明方法实施例所提供的一种输电线路双端故障测距方法，可执行方法实施例的任意组合实施步骤，具备该方法相应的功能和有益效果。

本实施例还提供一种输电线路双端故障测距装置，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如图4所示的方法。

本实施例的一种输电线路双端故障测距装置，可执行本发明方法实施例所提供的一种输电线路双端故障测距方法，可执行方法实施例的任意组合实施步骤，具备该方法相应的功能和有益效果。

本申请实施例还公开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介质中。计算机设备的处理器可以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图4所示的方法。

本实施例还提供了一种存储介质，存储有可执行本发明方法实施例所提供的一种输电线路双端故障测距方法的指令或程序，当运行该指令或程序时，可执行方法实施例的任意组合实施步骤，具备该方法相应的功能和有益效果。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种输电线路双端故障测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

对各个计算点按空间曲线拟合的拟合度指标进行排序，获取拟合度指标最小的计算点作为所求故障点；

所述对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合，并计算拟合度指标，包括：

的空间曲线拟合；

计算拟合度：

其中，Fitness值越小，符合程度越高；

所述对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合，包括：

基于随DFT采样时间窗推移相角不变、模值指数性衰减的相量变化轨迹模型，对计算点的两端补偿电压相量差随时间窗推移的序列进行空间曲线拟合；其中，相量变化轨迹模型的表达式为：

2.根据权利要求1所述的一种输电线路双端故障测距方法，其特征在于，所述获取线路两端故障电压电流的录波数据，利用离散傅里叶算法对所述录波数据进行处理，获取随采样时间窗推移的两端正序故障电压电流相量序列，包括：

以故障录波数据中的第一个采样点作为第一个DFT采样时间窗的初始采样点，每将DFT采样时间窗初始采样点后移一个采样间隔1/f_s，获得下一个DFT采样时间窗，获取多个DFT采样时间窗，DFT采样时间窗个数记为n_k；获取线路M端和N端的录波数据，在多个DFT采样时间窗内，对获得的录波数据作离散傅里叶变换，提取基频分量，将相量形式的基频分量作为DFT输出相量；

3.根据权利要求2所述的一种输电线路双端故障测距方法，其特征在于，采用以下公式将DFT输出相量转换为正序量的形式：