一种供电厂输电线路故障检测方法及系统与流程

本发明涉及输电线路故障探测，具体涉及一种供电厂输电线路故障检测方法及系统。

背景技术：

1、供电厂输电线路通常架设在高空以减少地面障碍物的影响，但这导致其更容易受到雷击，且因长期暴露在室外环境中，绝缘层更易出现老化，进而可能引起短路。输电线路在遭受雷击或发生短路时，可能供电不稳、出现漏电甚至线路烧毁进而导致供电中断，严重威胁电网运行的安全性及稳定性；故对供电厂输电线路的故障类型识别至关重要。

2、现有技术中基于电压暂态波的小波能量分布情况进行雷击故障和短路故障的识别检测，但电压暂态波中往往包含多种干扰，在不同环境情况中可能表现出不同的波形特征，且雷击故障和短路故障的暂态波高频段可能出现部分相似特征，进一步增加了区分雷击故障和短路故障的难度，进而导致供电厂输电线路故障检测准确率低。

技术实现思路

1、为了解决现有技术对供电厂输电线路故障检测准确率低的技术问题，本发明的目的在于提供一种供电厂输电线路故障检测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出一种供电厂输电线路故障检测方法，所述方法包括：

3、获取输电线路的待检测电压曲线，所述待检测电压曲线为交流电压曲线；

4、根据所述待检测电压曲线中每个电压数据的局部波动情况，确定每个电压数据的波动偏离程度；根据每个电压数据的幅值及对应所述波动偏离程度，获取每个电压数据的动荡系数；在所述待检测电压曲线中，根据每个电压数据与其余所有电压数据之间的局部波动差异及对应所述动荡系数的差异，获取每个电压数据的动荡敏感度，并构建所述待检测电压曲线的动荡敏感度曲线；

5、对所述动荡敏感度曲线进行分解，根据分解结果中的高频能量与低频能量的差异，评估输电线路的故障类型。

6、进一步地，所述波动偏离程度的获取方法包括：

7、在所述待检测电压曲线中，以每个电压数据为中心构建预设尺寸的分析窗口；

8、在每个所述分析窗口内，根据所有相邻电压数据的幅值变化获取所述分析窗口的中心对应电压数据的波动偏离程度。

9、进一步地，所述动荡系数的获取方法包括：

10、根据交流电压的周期性特征，获取所述待检测电压曲线中所有电压数据的每种取值下的所述波动偏离程度的最大出现频次；获取每种取值下的所述波动偏离程度的出现频次；

11、根据每个电压数据的所述波动偏离程度的所述出现频次与所述最大出现频次的频次差异，获取每个电压数据的异常可能性，所述频次差异与所述异常可能性正相关；

12、根据每个电压数据的幅值绝对值与所述异常可能性，获取每个电压数据的动荡系数，所述幅值绝对值及所述异常可能性均与所述动荡系数正相关。

13、进一步地，所述最大出现频次的获取方法包括：

14、将输电线路的预设标准电频率及所述待检测电压曲线对应采集时长的乘积，作为每个电压数据的所述波动偏离程度的最大出现频次。

15、进一步地，所述动荡敏感度的获取方法包括：

16、根据所述分析窗口所有相邻电压数据的幅值差异，获取所述分析窗口的中心对应电压数据的浮动系数；

17、以任一电压数据为目标电压数据，在所述目标电压数据与每个非目标电压数据之间，根据对应所述动荡系数的差异及对应所述浮动系数的差异，获取所述目标电压数据与每个非目标电压数据之间的动荡敏感差异，所述动荡系数的差异及所述浮动系数的差异均与所述动荡敏感差异正相关；

18、综合所述目标电压数据与所有非目标电压数据之间的所述动荡敏感差异，获取所述目标电压数据的动荡敏感度。

19、进一步地，对所述动荡敏感度曲线进行分解的分解方法为小波分解。

20、进一步地，所述评估输电线路的故障类型的方法包括：

21、获取所述动荡敏感度曲线的所有近似分量及细节分量；将所有近似分量的能量总和作为低频能量，将所有细节分量的能量总和作为高频能量；

22、当所述高频能量与所述低频能量的比值大于预设阈值时，判定输电线路为雷击故障；

23、当所述高频能量与所述低频能量的比值小于或等于预设阈值时，判定输电线路为短路故障。

24、进一步地，所述待检测电压曲线的获取方法包括：

25、获取预设时长的交流电压曲线；当预设时长内的交流电压曲线中存在电压数据的幅值超出预设标准幅值范围时，将对应交流电压曲线作为待检测电压曲线。

26、进一步地，所述预设阈值为0.1。

27、本发明还提出一种供电厂输电线路故障检测系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种供电厂输电线路故障检测方法的步骤。

28、本发明具有如下有益效果：

29、本发明首先获取输电线路的待检测电压曲线，根据待检测电压曲线中电压数据的局部波动情况，确定每个电压数据的波动偏离程度，波动偏离程度初步评估每个电压数据在超出正常周期波动范围情况下的偏离波动特征，反映了每个电压数据为雷击或短路原因所导致的偏离波动的可能性；进一步结合电压数据的幅值获取每个电压数据的动荡系数，动荡系数综合幅值表现及波动偏离表现，侧面分析确定了因雷击导致的电压数据的动荡特征；根据每个电压数据与其余所有电压数据之间的局部波动差异及对应动荡系数的差异，获取每个电压数据的动荡敏感度，动荡敏感度量化了每个电压数据的变化识别特征即动荡特征；构建待检测电压曲线的动荡敏感度曲线；对动荡敏感度曲线进行分解，根据分解结果中的高频能量与低频能量的差异，评估输电线路的故障类型。本发明基于雷击及短路不同故障导致电压波动动荡特性的不同，量化了待检测电压曲线中每个电压数据的动荡特征，提高了不同故障引起输电线路中每个电压数据变化的特征识别，提高了对于输电线路的故障检测准确性。

技术特征：

1.一种供电厂输电线路故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1中所述的一种供电厂输电线路故障检测方法，其特征在于，所述波动偏离程度的获取方法包括：

3.根据权利要求1中所述的一种供电厂输电线路故障检测方法，其特征在于，所述动荡系数的获取方法包括：

4.根据权利要求3中所述的一种供电厂输电线路故障检测方法，其特征在于，所述最大出现频次的获取方法包括：

5.根据权利要求2中所述的一种供电厂输电线路故障检测方法，其特征在于，所述动荡敏感度的获取方法包括：

6.根据权利要求1中所述的一种供电厂输电线路故障检测方法，其特征在于，对所述动荡敏感度曲线进行分解的分解方法为小波分解。

7.根据权利要求6中所述的一种供电厂输电线路故障检测方法，其特征在于，所述评估输电线路的故障类型的方法包括：

8.根据权利要求1中所述的一种供电厂输电线路故障检测方法，其特征在于，所述待检测电压曲线的获取方法包括：

9.根据权利要求7中所述的一种供电厂输电线路故障检测方法，其特征在于，所述预设阈值为0.1。

10.一种供电厂输电线路故障检测系统，其特征在于，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~9任意一项所述一种供电厂输电线路故障检测方法的步骤。

技术总结本发明涉及输电线路故障探测技术领域，具体涉及一种供电厂输电线路故障检测方法及系统。本发明首先获取输电线路的待检测电压曲线，根据电压数据的局部波动情况，确定每个电压数据的波动偏离程度，进一步结合幅值获取每个电压数据的动荡系数；根据每个电压数据与其余所有电压数据之间的局部波动差异及对应动荡系数差异，构建待检测电压曲线的动荡敏感度曲线；对动荡敏感度曲线进行分解，根据分解的高频能量与低频能量差异，评估输电线路的故障类型。本发明基于雷击及短路不同故障导致电压动荡特性的不同，量化了待检测电压曲线中每个电压数据的动荡特征，提高了不同故障引起每个电压数据的变化识别特征，提高了对于输电线路的故障检测准确性。技术研发人员：刘波,王洪浩,祁鑫淼,于智强,蒋科,于艇,王海明,陈龙,金林,迟海,张鹏,张学飞受保护的技术使用者：本溪钢铁（集团）矿山建设工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2