CN116482570A - 一种集电线单相接地故障的定位测距方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集电线单相接地故障的定位测距方法及装置，涉及线路接地故障定位技术领域，所述定位测距方法包括以下步骤：步骤S10，根据各馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的上游馈线终端；步骤S20，根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率；步骤S30，建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率；步骤S40，根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。本发明利用馈线终端采集的单相接地故障点的主谐振频率，即可实现集电线单相接地故障点的测距定位，降低了定位成本。

Description

一种集电线单相接地故障的定位测距方法及装置
技术领域
本发明涉及线路接地故障定位技术领域，特别涉及一种集电线单相接地故障的定位测距方法及装置。
背景技术
在“双碳”目标推动下，风电、光伏电网将成为新型电力系统建设的主战场。而其中，集电线的运维管理水平直接影响着新能源的吸纳与消费的可靠性。
在现有技术中，集电线单相接地故障的定位测距方法主要包括双端同步测距法、行波法、智能化测距法。以双端同步测距法为例，从两端列出电路方程，经化简得到测距方程，解出故障距离。利用双端数据的测距算法，方程数等于未知量数，原理上可以完全消除故障过渡电阻的影响，实现准确测距。
但是，双端同步测距法需要线路首末终端进行时钟同步与低延时数据传输，实际应用难度大且成本较高。
发明内容
本发明实施例提供一种集电线单相接地故障的定位测距方法及装置，以解决相关技术中现有技术采用双端法定位需要集电线首末终端进行时钟同步与低延时数据传输，实际应用难度大且成本较高的技术问题。
第一方面，提供了一种集电线单相接地故障的定位测距方法，包括以下步骤：
根据各馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的上游馈线终端；其中，上游馈线终端为位于实际故障点的上游线路中最靠近实际故障点的馈线终端；
根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率；
建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率；其中，模拟故障点在上游馈线终端处；
根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
一些实施例中，所述根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离的步骤，包括：
将集电线单相接地故障全频零序网络等效模型中上游馈线终端与下一个馈线终端之间的区间根据单位长度Δx划分为[Δx，2Δx，……，kΔx，……，nΔx]，其中，kΔx表示距离上游馈线终端k个单位长度的点；
根据计算得到k；其中，Δωf为实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值；LΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路的电感；CΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路对地电容；L0、C0为单位长度Δx的电感和电容；
再根据d＝kΔx计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
一些实施例中，所述根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率的步骤，包括：
获取上游馈线终端采集的暂态零序电压或暂态零序电流；
根据暂态零序电压或暂态零序电流的自相关函数求解实际故障点的主谐振频率。
一些实施例中，所述建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率的步骤，包括：
根据集电线实际的拓扑结构以及各段线路参数建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型；
根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型建立集电线故障点上下游网络等效模型；
根据集电线故障点上下游网络等效模型，以模拟故障点上游暂态零模电流和下游暂态零模电流为变量建立回路微分方程；
根据回路微分方程求解模拟故障点的主谐振频率。
第二方面，提供了一种集电线单相接地故障的定位测距装置，包括：
第一确定单元，所述第一确定单元用于根据各馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的上游馈线终端；其中，上游馈线终端为位于实际故障点的上游线路中最靠近实际故障点的馈线终端；
第二确定单元，所述第二确定单元用于根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率；
第一计算单元，所述第一计算单元用于建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率；其中，模拟故障点在上游馈线终端处；
第二计算单元，所述第二计算单元用于根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
一些实施例中，所述第二计算单元用于根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离的过程，包括：
将集电线单相接地故障全频零序网络等效模型中上游馈线终端与下一个馈线终端之间的区间根据单位长度Δx划分为[Δx，2Δx，……，kΔx，……，nΔx]，其中，kΔx表示距离上游馈线终端k个单位长度的点；
根据计算得到k；其中，Δωf为实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值；LΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路的电感；CΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路对地电容；L0、C0为单位长度Δx的电感和电容；
再根据d＝kΔx计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
一些实施例中，所述第二确定单元用于根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率的过程，包括：
获取上游馈线终端采集的暂态零序电压或暂态零序电流；
根据暂态零序电压或暂态零序电流的自相关函数求解实际故障点的主谐振频率。
一些实施例中，所述第一计算单元用于建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率的过程，包括：
根据集电线实际的拓扑结构以及各段线路参数建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型；
根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型建立集电线故障点上下游网络等效模型；
根据集电线故障点上下游网络等效模型，以模拟故障点上游暂态零模电流和下游暂态零模电流为变量建立回路微分方程；
根据回路微分方程求解模拟故障点的主谐振频率。
第三方面，提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行，以实现前述的集电线单相接地故障的定位测距方法。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行前述的集电线单相接地故障的定位测距方法。
本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
本发明实施例提供了一种集电线单相接地故障的定位测距方法及装置，首先根据各馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的上游馈线终端；其次，根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率；然后建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率；最后根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。本发明的集电线单相接地故障的定位测距方法，利用馈线终端采集的单相接地故障点的主谐振频率，即可实现集电线单相接地故障点的测距定位，降低了定位成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，在不付出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为本发明实施例提供的一种集电线单相接地故障的定位测距方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的单相接地故障点在不同位置的一个主谐振频率特性图；
图3为本发明实施例提供的单相接地故障点在不同位置的另一个主谐振频率特性图；
图4为本发明实施例提供的集电线单相接地故障全频零序网络等效模型图；
图5为本发明实施例提供的集电线故障点上下游网络等效模型图；
图6为本发明实施例提供的一种集电线单相接地故障的定位测距装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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没有做出创造性劳动的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。
本发明实施例提供了一种集电线单相接地故障的定位测距方法，其能解决现有技术采用双端法定位需要集电线首末终端进行时钟同步与低延时数据传输，实际应用难度大且成本较高的技术问题。
参见图1所示，本发明实施例提供了一种集电线单相接地故障的定位测距方法，包括以下步骤：
步骤S10，根据各馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的上游馈线终端；其中，上游馈线终端为位于实际故障点的上游线路中最靠近实际故障点的馈线终端。
具体地，各馈线终端实时采集故障数据，参见图2所示，若实际故障点在3#馈线终端和4#馈线终端之间，则3#馈线终端为实际故障点的上游馈线终端。图2和图3均为单相接地故障点在3#馈线终端和4#馈线终端之间不同位置的主谐振频率特性图，一个是离散点，一个是连续点。从图2和图3可知，单相接地故障点距离上游终端3#越近，主谐振频率越高，单相接地故障点距离上游终端3#越远，主谐振频率越低。因此，本发明即利用单位长度线路电感及对地电容沿线平均分布的关系与主谐振频率变化的关系进行故障测距。
步骤S20，根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率。
具体地，所述根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率的步骤，包括：
获取上游馈线终端采集的暂态零序电压或暂态零序电流。
根据暂态零序电压或暂态零序电流的自相关函数求解实际故障点的主谐振频率ωf。
以图2中的故障点2为例，获取上游馈线终端(3#馈线终端)采集的暂态零序电压或暂态零序电流。根据暂态零序电压或暂态零序电流的自相关函数求解实际故障点的主谐振频率为ωf＝ω2。
步骤S30，建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率；其中，模拟故障点在上游馈线终端处。以图2中的故障点2为例，模拟故障点即为集电线单相接地故障全频零序网络等效模型中3#馈线终端处。
具体地，所述建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率的步骤，包括：
根据集电线实际的拓扑结构以及各段线路参数建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型。具体地，利用ATP-EMTP软件工具建立图4所示的集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，发生单相接地故障时，集电线接地故障暂态过程包含各模网络间和各模网络内的无限多个LC串联和并联谐振过程。
根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型建立集电线故障点上下游网络等效模型。如图5所示，根据图4所示的集电线单相接地故障全频零序网络等效模型可建立图5所示的集电线故障点上下游网络等效模型。
根据集电线故障点上下游网络等效模型，以模拟故障点上游暂态零模电流和下游暂态零模电流为变量建立回路微分方程，回路微分方程如下：
方程中，RΣ、LΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路的电阻、电感；CΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路对地电容；C2为故障点下游线路对地电容；i01为流经故障点的上游暂态零模电流；i02为流经故障点的下游暂态零模电流；3Rf为接地电阻；uf为故障点虚拟电压源。
根据回路微分方程求解模拟故障点的主谐振频率。
解微分方程可得出模拟故障点的主谐振频率ωΣ：
步骤S40，根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
具体地，所述根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离的步骤，包括：
将集电线单相接地故障全频零序网络等效模型中上游馈线终端与下一个馈线终端之间的区间根据单位长度Δx划分为[Δx，2Δx，……，kΔx，……，nΔx]，其中，kΔx表示距离上游馈线终端k个单位长度的点；
根据计算得到k；其中，Δωf为实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值；LΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路的电感；CΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路对地电容；L0、C0为单位长度Δx的电感和电容；其中，Δωf＝ωΣ-ωf。
再根据d＝kΔx计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。以图2中的故障点2为例，若计算得到k为50，取Δx＝10m，相当于实际故障点相对于上游馈线终端(3#馈线终端)的距离为500m。
本发明实施例中的集电线单相接地故障的定位测距方法，利用馈线终端采集的单相接地故障点的主谐振频率，即可实现集电线单相接地故障点的测距定位，降低了定位成本。
参见图6所示，本发明实施例还提供了一种集电线单相接地故障的定位测距装置，所述定位测距装置包括：第一确定单元、第二确定单元、第一计算单元和第二计算单元。
所述第一确定单元用于根据各馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的上游馈线终端；其中，上游馈线终端为位于实际故障点的上游线路中最靠近实际故障点的馈线终端；
所述第二确定单元用于根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率；
所述第一计算单元用于建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率；其中，模拟故障点在上游馈线终端处；
所述第二计算单元用于根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，所述第二计算单元用于根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离的过程，包括：
将集电线单相接地故障全频零序网络等效模型中上游馈线终端与下一个馈线终端之间的区间根据单位长度Δx划分为[Δx，2Δx，……，kΔx，……，nΔx]，其中，kΔx表示距离上游馈线终端k个单位长度的点；
根据计算得到k；其中，Δωf为实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值；LΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路的电感；CΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路对地电容；L0、C0为单位长度Δx的电感和电容；
再根据d＝kΔx计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，所述第二确定单元用于根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率的过程，包括：
获取上游馈线终端采集的暂态零序电压或暂态零序电流；
根据暂态零序电压或暂态零序电流的自相关函数求解实际故障点的主谐振频率。
作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，所述第一计算单元用于建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率的过程，包括：
根据集电线实际的拓扑结构以及各段线路参数建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型；
根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型建立集电线故障点上下游网络等效模型。
根据集电线故障点上下游网络等效模型，以模拟故障点上游暂态零模电流和下游暂态零模电流为变量建立回路微分方程；
根据回路微分方程求解模拟故障点的主谐振频率。
需要说明的是，所属本领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和各单元的具体工作过程，可以参考前述集电线单相接地故障的定位测距方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
上述实施例提供的集电线单相接地故障的定位测距装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图7所示的计算机设备上运行。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括：通过系统总线连接的存储器、处理器和网络接口，存储器中存储有至少一条指令，至少一条指令由处理器加载并执行，以实现前述的集电线单相接地故障的定位测距方法的全部步骤或部分步骤。
其中，网络接口用于进行网络通信，如发送分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
处理器可以是CPU，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器，或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机设备的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如视频播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如视频数据、图像数据等)等。此外，存储器可以包括高速随存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他易失性固态存储器件。
其中，在一个实施例中，所述处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序，以实现如下步骤：
步骤S10，根据各馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的上游馈线终端；其中，上游馈线终端为位于实际故障点的上游线路中最靠近实际故障点的馈线终端；
步骤S20，根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率；
步骤S30，建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率；其中，模拟故障点在上游馈线终端处；
步骤S40，根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，所述根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离的步骤，包括：
将集电线单相接地故障全频零序网络等效模型中上游馈线终端与下一个馈线终端之间的区间根据单位长度Δx划分为[Δx，2Δx，……，kΔx，……，nΔx]，其中，kΔx表示距离上游馈线终端k个单位长度的点；
根据计算得到k；其中，Δωf为实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值；LΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路的电感；CΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路对地电容；L0、C0为单位长度Δx的电感和电容；
再根据d＝kΔx计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，所述根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率的步骤，包括：
获取上游馈线终端采集的暂态零序电压或暂态零序电流；
根据暂态零序电压或暂态零序电流的自相关函数求解实际故障点的主谐振频率。
作为可选的实施方式，在一个发明实施例中，所述建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率的步骤，包括：
根据集电线实际的拓扑结构以及各段线路参数建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型；
根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型建立集电线故障点上下游网络等效模型；
根据集电线故障点上下游网络等效模型，以模拟故障点上游暂态零模电流和下游暂态零模电流为变量建立回路微分方程；
根据回路微分方程求解模拟故障点的主谐振频率。
本发明施例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，计算机程序被处理器执行时实现前述的集电线单相接地故障的定位测距方法的全部步骤或部分步骤。
本发明实施例实现前述的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only memory，ROM)、随机存取存储器(Random Accessmemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例中的序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种集电线单相接地故障的定位测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据各馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的上游馈线终端；其中，上游馈线终端为位于实际故障点的上游线路中最靠近实际故障点的馈线终端；
根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率；
建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率；其中，模拟故障点在上游馈线终端处；
根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
2.根据权利要求1所述的集电线单相接地故障的定位测距方法，其特征在于，所述根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离的步骤，包括：
将集电线单相接地故障全频零序网络等效模型中上游馈线终端与下一个馈线终端之间的区间根据单位长度Δx划分为[Δx，2Δx，……，kΔx，……，nΔx]，其中，kΔx表示距离上游馈线终端k个单位长度的点；
根据计算得到k；其中，Δωf为实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值；LΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路的电感；CΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路对地电容；L0、C0为单位长度Δx的电感和电容；
再根据d＝kΔx计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
3.根据权利要求1所述的集电线单相接地故障的定位测距方法，其特征在于，所述根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率的步骤，包括：
获取上游馈线终端采集的暂态零序电压或暂态零序电流；
根据暂态零序电压或暂态零序电流的自相关函数求解实际故障点的主谐振频率。
4.根据权利要求1所述的集电线单相接地故障的定位测距方法，其特征在于，所述建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率的步骤，包括：
根据集电线实际的拓扑结构以及各段线路参数建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型；
根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型建立集电线故障点上下游网络等效模型；
根据集电线故障点上下游网络等效模型，以模拟故障点上游暂态零模电流和下游暂态零模电流为变量建立回路微分方程；
根据回路微分方程求解模拟故障点的主谐振频率。
5.一种集电线单相接地故障的定位测距装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，所述第一确定单元用于根据各馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的上游馈线终端；其中，上游馈线终端为位于实际故障点的上游线路中最靠近实际故障点的馈线终端；
第二确定单元，所述第二确定单元用于根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率；
第一计算单元，所述第一计算单元用于建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率；其中，模拟故障点在上游馈线终端处；
第二计算单元，所述第二计算单元用于根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
6.根据权利要求5所述的集电线单相接地故障的定位测距装置，其特征在于，所述第二计算单元用于根据实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值，计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离的过程，包括：
将集电线单相接地故障全频零序网络等效模型中上游馈线终端与下一个馈线终端之间的区间根据单位长度Δx划分为[Δx，2Δx，……，kΔx，……，nΔx]，其中，kΔx表示距离上游馈线终端k个单位长度的点；
根据计算得到k；其中，Δωf为实际故障点的主谐振频率与模拟故障点的主谐振频率之间的差值；LΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路的电感；CΣ为所有健全线路及模拟故障点上游线路对地电容；L0、C0为单位长度Δx的电感和电容；
再根据d＝kΔx计算实际故障点相对于上游馈线终端的距离。
7.根据权利要求5所述的集电线单相接地故障的定位测距装置，其特征在于，所述第二确定单元用于根据上游馈线终端采集的故障数据确定实际故障点的主谐振频率的过程，包括：
获取上游馈线终端采集的暂态零序电压或暂态零序电流；
根据暂态零序电压或暂态零序电流的自相关函数求解实际故障点的主谐振频率。
8.根据权利要求5所述的集电线单相接地故障的定位测距装置，其特征在于，所述第一计算单元用于建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型，基于集电线单相接地故障全频零序网络等效模型计算模拟故障点的主谐振频率的过程，包括：
根据集电线实际的拓扑结构以及各段线路参数建立集电线单相接地故障全频零序网络等效模型；
根据集电线单相接地故障全频零序网络等效模型建立集电线故障点上下游网络等效模型；
根据集电线故障点上下游网络等效模型，以模拟故障点上游暂态零模电流和下游暂态零模电流为变量建立回路微分方程；
根据回路微分方程求解模拟故障点的主谐振频率。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行，以实现权利要求1至4中任一项所述的集电线单相接地故障的定位测距方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行权利要求1至4中任一项所述的集电线单相接地故障的定位测距方法。
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