CN113945806B - 一种柔性直流输电线路单端故障测距方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性直流输电线路单端故障测距方法及系统，属于电力系统继电保护控制技术领域。本发明采集柔性直流输电线路单端行波耦合箱行波信号，计算测距信号；提取测距信号的频域信号，获得测距信号对应的频谱；计算频差，判断是否有稳定的频差值存在，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱，若是，则利用该频差值计算得到至多两个故障测距估计结果；计算单端校验信号，校验所得估计结果与校验信号之偏差；判断校验偏差值是否小于等于预设的校验阈值，若是，则测距结果为故障真实位置，若否，则测距结果为故障对偶位置。本发明抗干扰能力、抗过渡电阻能力强，测距结果准确、可靠，具有良好的稳定性、鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性直流输电线路单端故障测距方法及系统，属于电力系统继电保护控制技术领域。
背景技术
柔性直流输电技术的发展促进了绿色能源、分布式能源的大量有效利用。我国相继建成上海南汇、浙江舟山、广东南澳岛、福建厦门等柔性直流工程。模块化多电平换流器由于其输出谐波小、模块化程度高等特点得到了较好的发展。随着电压等级的不断提高和输电距离的不断增加，实际工程中广泛采用经济性更好的架空线路来进行电能传输，其运行环境较为复杂，线路故障难以避免。一旦发生故障，不仅影响功率输送，还会造成系统的停运，严重时可能造成换流站设备的损坏。故障发生后巡线困难，因此快速、准确地进行故障定位，对于减轻巡线人员负担、快速恢复供电以及提高电力系统稳定性具有重要的理论意义和工程实际应用价值。
现有的柔性直流输电线路故障测距方法主要以行波法和故障分析法为主。行波法主要应用于长线路，分为单端法和双端法。双端行波测距的原理是基于线路两侧获得的故障行波首波头到达时差与故障距离所对应的数学关系实现测距，受双端时间同步的影响较大，尤其对于长线路而言。双端测距法计及线路全长进行计算，受线路长度变化的影响较大。单端行波测距的原理是基于行波在故障点和线路边界的折反射规律，利用量测端获得的两次行波波头到达时差与故障距离所对应的数学关系实现故障测距，该方法的测距精度容易受到过渡电阻、线路分布电容和故障点反射波波头难以辨识的影响。另外，行波法对于采样率的要求较高，一般均达到500kHz以上，因此其精度还受采样装置和波头识别技术的制约。基于故障行波的固有频率测距方法也被应用于柔性直流线路故障测距，但固有频率的提取同样受到系统边界、过渡电阻、分布电容等影响，尚未得到实际应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种柔性直流输电线路单端故障测距方法及系统，用以解决现有技术中，单端行波测距法受柔性直流系统控制响应的影响的问题。
本发明的技术方案是：一种柔性直流输电线路单端故障测距方法，首先计算单端测距信号的频差，再利用频差值实现故障测距，测距结果可靠性高，鲁棒性高。
具体步骤为：
Step1：采集柔性直流输电线路单端行波耦合箱行波信号，计算测距信号。
Step2：提取测距信号的频域信号，获得测距信号对应的频谱。
Step3：计算频差，判断是否有稳定的频差值存在，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱，若是，则利用该频差值计算得到至多两个故障测距估计结果。
Step4：计算单端校验信号，校验所得估计结果与校验信号之偏差。
Step5：判断校验偏差值是否小于等于预设的校验阈值，若是，则测距结果为故障真实位置，若否，则测距结果为故障对偶位置。
所述计算测距信号为：
首先获得故障特征量，其可以为，
求取故障振荡行波信号的相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量。
或，通过Karenbauer变换矩阵解耦故障振荡行波信号，求取极空间模量信号，求取相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量。
计算所述的作为故障特征量的幂信号，构造测距信号。
所述幂信号指的是对故障特征量进行奇次幂变换。
所述Step3具体为：
提取单端频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到单端频谱所对应的频差。
判断频差值是否唯一存在，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱，若是，则利用波速除以单端频差值再乘上二分之一计算测距估计结果。
计算测距估计结果与直流输电线路全长l之比，判断该值是否小于等于预设的估计阈值，若否，则返回继续计算单端测距信号的频谱，若是，则调整三次数据时窗长度，循环该步骤，记录至多两个测距估计结果。
所述Step4具体为：
对测距信号进行S变换，分别计算提取的各频段信号的频谱。
分别判断各频段信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算各频段信号频谱，若是，则
分别提取各频段信号频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到各频段信号频谱所对应的频差，若频差稳定值存在，则分别利用波速除以频差值再乘上二分之一估算故障距离，得到对应各频段信号的测距估计结果。
计算各测距估计结果的众数，作为校验信号。
分别计算测距估计结果与校验信号之偏差。
一种柔性直流输电线路单端故障测距系统，包括：
数据采集单元，用于采集行波数据、记录。
核心处理单元，用于实现行波数据的处理、分析、保存、确定故障点。
人机交互界面，用于实现人工测距校验。
所述核心处理单元包括：
频谱分析模块，用于在单端测距信号有效时，计算单测距信号的频谱，分析频谱是否等间隔分布。
频谱处理模块，用于在信号的频谱等间隔分布时，计算频差。
故障测距模块，用于计算并记录测距结果。
信号校验模块，用于计算校验信号，并分别计算测距估计结果与校验信号之偏差。
数据预处理模块，用于处理数据采集单元所获得的行波数据，构造单端的测距信号。
所述数据采集单元包括：
电压电流变送单元，用于变换互感器二次侧的电压电流信号为行波装置A/D采集的信号。
模拟量采集单元，用于将电压电流模拟量信号转换成数字信号。
突变量启动单元，用于判断波形突变是否大于设定的启动阈值，若是，则将电压电流信号存储成录波数据文件。
数据存储单元，用于按时标命名录波数据文件，并存储于本地存储器。
所述数据预处理模块包括：
数值计算单元1，用于求取故障振荡行波信号的相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量。
数值计算单元2，用于通过Karenbauer变换矩阵解耦故障振荡行波信号，求取极空间模量信号，求取相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量。
数值计算单元3，用于计算所述的作为故障特征量的幂信号，构造测距信号。
所述频谱分析模块包括：
频谱计算单元1，用于计算单端测距信号的频谱。
频谱计算单元2，用于计算校验信号的频谱。
频谱判断单元1，用于判断单端测距信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱。
频谱判断单元2，用于判断校验信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算S变换后各频段信号的频谱。
所述频谱处理模块包括：
频差计算单元1，用于提取单端频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到单端频谱所对应的频差。
频差计算单元2，用于提取校验信号频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到校验信号所对应的频差。
所述信号校验模块包括：
校验信号计算单元1，用于计算测距估计结果与直流输电线路全长l之比。
校验信号计算单元2，用于计算两个测距估计结果与校验信号之偏差。
校验比较判断单元1，用于判断测距估计结果与直流输电线路全长l之比值是否小于等于预设的估计阈值。
校验比较判断单元2，用于判断计算偏差是否小于等于预设的校验阈值。
校验结果记录单元，用于记录单端校验信号校验结果。
所述故障测距模块包括：
测距计算单元，用于利用波速除以单端频差值再乘上二分之一估算故障距离。
测距结果记录单元，用于记录测距估计结果。
本发明的有益效果是：本发明应用在柔性直流输电线路单端故障测距中，仅利用单端频差构造测距方程，就可实现单端自动测距，测距精度不受波头畸变、波形缺损、首波头丢失的影响，对高阻故障等弱故障模态具有较好的鲁棒性；不受柔性直流系统控制响应的影响，无需精确计算主频大小，且消除了故障点折反射所造成的频谱混叠，经仿真验证，其测距结果精度高，结果可靠稳定。可利用行波测距装置采集的行波信号，亦可利用故障录波器采集的信号实现，不受干扰信号、通道噪声、通道同步性影响，作为现有行波测距算法的补充和辅助。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在没有实施创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的直流输电线路单端故障测距方法的第一实施例的流程示意图；
图2是图1中Step1包括的具体步骤的流程示意图；
图3是图1中Step3包括的具体步骤的流程图；
图4是图1中Step4包括的具体步骤的流程图；
图5是本发明提供的直流输电线路单端故障测距系统的第一实施例的功能框图；
图6是本发明提供的第一实施例的单元301的功能框图；
图7是本发明提供的第一实施例的单元302的功能框图；
图8是本发明提供的第二实施例的系统拓扑图；
图9是本发明提供的第二实施例中的M端行波耦合箱所获得的电流行波示意图；
图10是本发明提供的第二实施例中的M端所对应的高阶奇次方后信号的等间隔频谱图；
图11是本发明提供的第二实施例中的M端所对应的S变换后各频段信号的频谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1所示，一种柔性直流输电线路单端故障测距方法，具体步骤为：
Step1：采集柔性直流输电线路单端行波耦合箱行波信号，计算测距信号，如图2所示，具体包括：
Step1.1：采集柔性直流输电线路单端行波耦合箱行波信号；
Step1.2：求取故障振荡行波信号的相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量；
Step1.3：计算所述的作为故障特征量的幂信号，构造测距信号；
Step2：提取测距信号的频域信号，获得测距信号对应的频谱；
Step3：计算频差，判断是否有稳定的频差值存在，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱，若是，则利用该频差值计算得到至多两个故障测距估计结果，如图3所示，具体包括：
Step3.1：提取单端频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到单端频谱所对应的频差；
Step3.2：判断频差值是否唯一存在，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱，若是，则执行Step3.3
Step3.3：利用波速除以单端频差值再乘上二分之一计算测距估计结果；
Step3.4：计算测距估计结果与直流输电线路全长l之比；
Step3.5：判断该值是否小于等于预设的估计阈值，若否，则返回继续计算单端测距信号的频谱，若是，则执行Step3.6
Step3.6：调整三次数据时窗长度，循环该步骤；
Step3.7：记录至多两个测距估计结果。
Step4：计算单端校验信号，校验所得估计结果与校验信号之偏差，如图4所示，具体包括：
Step4.1：对测距信号进行S变换，分别计算提取的各频段信号的频谱；
Step4.2：分别判断各频段信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算各频段信号频谱，若是，则执行Step4.3
Step4.3：分别提取各频段信号频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到各频段信号频谱所对应的频差；
Step4.4：分别利用波速除以频差值再乘上二分之一估算故障距离，得到对应各频段信号的测距估计结果；
Step4.5：计算各测距估计结果的众数，作为校验信号；
Step4.6：分别计算测距估计结果与校验信号之偏差。
Step5：判断校验偏差值是否小于等于预设的校验阈值，若是，则测距结果为故障真实位置，具体包括：
Step5.1：判断校验偏差值是否小于等于预设的校验阈值，若是，则执行Step5.2，若否，则测距结果为故障对偶位置；
Step5.2：输出测距结果。
本发明利用故障行波自由振荡分量振荡周期性与故障距离之间的数学关系，与行波法相比，无需检测和正确标定波头，无需双端同步对时，具有较好的抗干扰能力和抗过渡电阻能力；与固有频率法相比，不受系统边界条件影响，从数学上消除波速的影响，不受柔性直流系统控制响应的影响，无需精确计算主频大小，且消除了故障点折反射所造成的频谱混叠，经仿真验证，其测距结果精度高，结果可靠稳定。
如图5所示，一种柔性直流输电线路单端故障测距系统，包括：
数据采集单元301，用于采集行波数据、记录，具体包括，如图6所示：
电压电流变送单元，用于变换互感器二次侧的电压电流信号为行波装置A/D采集的信号。
模拟量采集单元，用于将电压电流模拟量信号转换成数字信号。
突变量启动单元，用于判断波形突变是否大于设定的启动阈值，若是，则将电压电流信号存储成录波数据文件。
数据存储单元，用于按时标命名录波数据文件，并存储于本地存储器。
核心处理单元302，用于实现行波数据的处理、分析、保存、确定故障点，具体包括，如图7所示：
频谱分析模块3021，用于在单端测距信号有效时，计算单测距信号的频谱，分析频谱是否等间隔分布。
频谱处理模块3022，用于在信号的频谱等间隔分布时，计算频差。
故障测距模块3023，用于计算并记录测距结果。
信号校验模块3024，用于计算校验信号，并分别计算测距估计结果与校验信号之偏差。
还包括：数据预处理模块3025，用于处理数据采集单元所获得的行波数据，构造单端的测距信号。
人机交互界面303，用于实现人工测距校验。
其中，数据预处理模块3025，具体包括：
数值计算单元3025A，用于求取故障振荡行波信号的相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量。
数值计算单元3025B，用于通过Karenbauer变换矩阵解耦故障振荡行波信号，求取极空间模量信号，求取相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量。
数值计算单元3025C，用于计算所述的作为故障特征量的幂信号，构造测距信号。
频谱分析模块3021，具体包括：
频谱计算单元3021A1，用于计算单端测距信号的频谱。
频谱计算单元3021A2，用于计算校验信号的频谱。
频谱分析单元3021B1，用于判断单端测距信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱。
频谱分析单元3021B2，用于判断校验信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算S变换后各频段信号的频谱。
其中，频谱处理模块3022，具体包括：
频差计算单元3022A，用于提取单端频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到单端频谱所对应的频差。
频差计算单元3022B，用于提取校验信号频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到校验信号所对应的频差。
其中，故障测距模块3023，具体包括：
测距计算单元3023A，用于利用波速除以单端频差值再乘上二分之一估算故障距离。
测距结果记录单元3023B，用于记录测距估计结果xa，xb。
其中，信号校验模块3024，具体包括：
校验信号计算单元3024A1，用于计算测距估计结果与直流输电线路全长l之比。
校验信号计算单元3024A2，用于计算两个测距估计结果与校验信号之偏差。
校验比较判断单元3024B1，用于判断测距估计结果与直流输电线路全长l之比值是否小于等于预设的估计阈值。
校验比较判断单元3024B2，用于判断计算偏差是否小于等于预设的校验阈值。
校验结果记录单元3024C，用于记录单端校验信号校验结果。
实施例2：如图8所示，在PSCAD/EMTDC环境下搭建的±500kV真双极双端柔性直流输电系统(MMC-HVDC)。整流侧为M端，逆变侧为N端。双端MMC换流器单个桥臂各有200个半桥子模块，桥臂电抗器Larm＝100mH。线路全长l＝500km，架空线采用频变参数模型，保留避雷线，线路双端限流电抗器L＝150mH，采样频率取1MHz。假设在线路距离M端100km处发生单极金属性接地故障情况下，利用本发明所述的柔性直流输电线路单端故障测距方法，具体包括如下步骤：
Step1：采集柔性直流输电线路M端行波耦合箱行波信号iM，计算测距信号，如图9所示，具体包括：
Step1.1：通过Karenbauer变换矩阵解耦故障行波信号，求取极空间模量信号，求取相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量；
式(1)中i1、i0分别表示空间模量和地模分量，I+、I-分别表示正极电流和负极电流，根据式(1)计算可得到M端极空间模量电流行波信号iM1，对M端用下角标M表示。
Step1.2：计算Step1.1所得信号的α次方信号Signalc1，如式(2)所示；
Signalc1(k)＝(Δic1(k))α,α＝2n+1,n＝1,2,3... (2)
Step2：对高阶奇次方信号进行离散傅里叶变换分别得到M端高阶奇次方信号的频谱，如图10所示；
Step3：计算频差，判断是否有稳定的频差值存在，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱，若是，则利用该频差值计算得到至多两个故障测距估计结果，具体包括：
Step3.1：提取单端频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到单端频谱所对应的频差；
Step3.2：判断频差值是否唯一存在，若否，则自动调整数据时窗长度，所述改变数据时窗长度以行波在线路全长范围传播的时间τ为单位，每次改变Kτ，K＝2n，n＝1,2,3…返回重新计算单端频谱，若是，则执行Step3.3。
Step3.3：提取单端频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到单端频谱所对应的频差△fM＝1490.23Hz，利用波速除以单端频差值再乘上二分之一计算测距估计结果xa＝99.8km；
Step3.4：计算测距估计结果xa与直流输电线路全长l之比，判断该值是否小于等于设定的阈值，则执行Step3.5；本例中设定阈值为kset＝1，
Step3.5：调整三次数据时窗长度，所述改变数据时窗长度以行波在线路全长范围传播的时间τ为单位，每次改变Kτ，K＝2n，n＝1,2,3…循环该步骤；
Step3.6：记录至多两个测距估计结果xa＝99.8km、xb＝400.3km。
Step4：计算单端校验信号，校验所得估计结果xa、xb与校验信号之偏差，具体包括：
Step4.1：对测距信号进行S变换，分别计算提取的各频段信号的频谱，如图11所示；
Step4.2：分别判断各频段信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算各频段信号频谱。若是，则执行Step4.3.
Step4.3：分别提取各频段信号频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到各频段信号频谱所对应的频差△f1＝1490.23Hz、△f2＝1506.34Hz、△f3＝372.22Hz；
Step4.4：分别利用波速除以频差值再乘上二分之一估算故障距离，得到对应各频段信号的测距估计结果x1＝99.8km≈100km、x2＝98.9km≈100km、x3＝400.5km；
Step4.5：计算各测距估计结果的众数，作为校验信号x0＝100km；
Step4.6：分别计算测距估计结果与校验信号之偏差δa＝0.2，δb＝301.5。
Step5：判断校验偏差值是否小于等于预设的校验阈值，若是，则测距结果为故障真实位置，具体包括：
Step5.1：判断校验偏差值是否小于等于预设的校验阈值，若是，则执行Step5.2，若否，则测距结果为故障对偶位置；
Step5.2、输出测距结果xa。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种柔性直流输电线路单端故障测距方法，其特征在于：
Step1：采集柔性直流输电线路单端行波耦合箱行波信号，计算测距信号；
Step2：提取测距信号的频域信号，获得测距信号对应的频谱；
Step3：计算频差，判断是否有稳定的频差值存在，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱，若是，则利用该频差值计算得到至多两个故障测距估计结果；
Step4：计算单端校验信号，校验所得估计结果与校验信号之偏差；
Step5：判断校验偏差值是否小于等于预设的校验阈值，若是，则测距结果为故障真实位置，若否，则测距结果为故障对偶位置；
所述计算测距信号为：
首先获得故障特征量，其可以为，
求取故障振荡行波信号的相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量；
或，通过Karenbauer变换矩阵解耦故障振荡行波信号，求取极空间模量信号，求取相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量；
计算所述的作为故障特征量的幂信号，构造测距信号；
所述幂信号指的是对故障特征量进行奇次幂变换；
所述Step4具体为：
对测距信号进行S变换，分别计算提取的各频段信号的频谱；
分别判断各频段信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算各频段信号频谱，若是，则
分别提取各频段信号频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到各频段信号频谱所对应的频差，若频差稳定值存在，则分别利用波速除以频差值再乘上二分之一估算故障距离，得到对应各频段信号的测距估计结果；
计算各测距估计结果的众数，作为校验信号；
分别计算测距估计结果与校验信号之偏差。
2.根据权利要求1所述的柔性直流输电线路单端故障测距方法，其特征在于所述Step3具体为：
提取单端频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到单端频谱所对应的频差；
判断频差值是否唯一存在，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱，若是，则利用波速除以单端频差值再乘上二分之一计算测距估计结果；
计算测距估计结果与直流输电线路全长l之比，判断该值是否小于等于预设的估计阈值，若否，则返回继续计算单端测距信号的频谱，若是，则调整三次数据时窗长度，循环该步骤，记录至多两个测距估计结果。
3.一种用于实施如权利要求1所述的柔性直流输电线路单端故障测距方法的系统，其特征在于，包括：
数据采集单元，用于采集行波数据及记录；
核心处理单元，用于实现行波数据的处理、分析、保存及确定故障点；
人机交互界面，用于实现人工测距校验；
所述核心处理单元包括：
频谱分析模块，用于在单端测距信号有效时，计算单测距信号的频谱，分析频谱是否等间隔分布；
频谱处理模块，用于在信号的频谱等间隔分布时，计算频差；
故障测距模块，用于计算并记录测距结果；
信号校验模块，用于计算校验信号，并分别计算测距估计结果与校验信号之偏差。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：数据预处理模块，用于处理数据采集单元所获得的行波数据，构造单端的测距信号。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括：
数值计算单元1，用于求取故障振荡行波信号的相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量；
或，
数值计算单元2，用于通过Karenbauer变换矩阵解耦故障振荡行波信号，求取极空间模量信号，求取相邻采样点的值之差，作为前一个采样点的新值，以此为故障特征量；
数值计算单元3，用于计算所述的作为故障特征量的幂信号，构造测距信号。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述频谱分析模块包括：
频谱计算单元1，用于计算单端测距信号的频谱；
频谱计算单元2，用于计算校验信号的频谱；
频谱判断单元1，用于判断单端测距信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算单端频谱；
频谱判断单元2，用于判断校验信号的频谱分布是否等间隔，若否，则自动调整数据时窗长度，返回重新计算S变换后各频段信号的频谱。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述频谱处理模块包括：
频差计算单元1，用于提取单端频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到单端频谱所对应的频差；
频差计算单元2，用于提取校验信号频谱的谱峰位置的频率值，对相邻两个频率值作差，得到校验信号所对应的频差。
8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述信号校验模块包括：
校验信号计算单元1，用于计算测距估计结果与直流输电线路全长l之比；
校验信号计算单元2，用于计算两个测距估计结果与校验信号之偏差；
校验比较判断单元1，用于判断测距估计结果与直流输电线路全长l之比值是否小于等于预设的估计阈值；
校验比较判断单元2，用于判断计算偏差是否小于等于预设的校验阈值；
校验结果记录单元，用于记录单端校验信号校验结果。
9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述故障测距模块包括：
测距计算单元，用于利用波速除以单端频差值再乘上二分之一估算故障距离；
测距结果记录单元，用于记录测距估计结果。
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