【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电自动化，特别涉及一种配电终端波形采集时间同步性校正方法。
技术介绍
1、单相接地故障是配电网中最频发的一类故障，同时也是配电网中研判难度最高的一类故障，当下配电终端通过就地采集线路零序电压、零序电流等电气量信息，综合采用首半波法、零序功率法、相电流突变法等算法就地进行单相接地故障研判，但受限于高阻接地、单台终端信息源不足、经站内消弧线圈补偿后零序电流偏小等原因，研判准确率偏低，经常出现故障误判、漏判的问题。
2、为提升单相接地故障研判准确率，暂态录波型故障指示器采用终端采集现场波形，主站侧或是变电站侧汇集单元汇集同一变电站、同一段母线下所有站内、站外配电终端采集的电气量信息，利用集中研判算法进行单相接地故障研判的技术路线，取代原先配电终端就地进行单相接地故障研判的方式，取得了一定成效。然而，现有的集中研判算法基于同步采集技术，所有参与集中研判的暂态录波型故障指示器均具备北斗对时或gps对时功能，且对时精度较高，这就导致不具备北斗对时或gps对时功能，或是对时精度不足的配电终端无法参与集中研判，特别是现场大量存量配电终端。若存量配电终端需要参与集中研判，就需要加装对应硬件模块，并对软件算法进行更新，改造成本极高，这就使得基于同步采集的单相接地故障集中研判技术只能试点应用，无法大规模推广。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，在不改造配电终端的前提下，将本方法编写成对应软件算法模块，部
2、由于线路发生单相接地故障后，主站侧或是变电站侧的汇集单元开始收集变电站内选线装置、变电站外配电终端采集的电气量波形，此时的波形受装置内部时钟误差的影响，采样点时间可能与实际时间存在偏差，如果以采样点时间为基准对波形进行对齐会存在偏差，影响单相接地故障集中研判算法准确性，所以需要进行波形采集时间同步性校正。
3、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，包括：
4、步骤s1、比例变换：将配电终端采集的波形数据由电气二次值转换为电气一次值，消除配电终端互感器变比不同带来的影响，使不同终端之间的波形更具有可比性；
5、步骤s2、滤除噪声：过滤信号中的高频噪声，得到去除噪声后的信号；
6、步骤s3、波形插值：对波形数据进行插值处理，保证每个波形在一个周期内的信号采样点数一致；
7、步骤s4、时间校正：利用插值后的波形，将波形在时间轴上进行平移并进行比对，得到同步性校正后的波形。
8、在本专利技术一实施例中，步骤s2中，利用低通滤波器或是傅里叶变换/小波变换等技术过滤信号中的高频噪声，得到去除噪声后的信号，避免高频噪声信号对后续处理产生影响。
9、在本专利技术一实施例中，步骤s3中，利用插值算法对波形进行插值，使所有波形每个周期内的采样点数一致、采样时间间隔一致。
10、在本专利技术一实施例中，步骤s4中，由于同一时刻下同一变电站、同一段母线下所有馈线的任何位置电气量信号的幅值、相位存在一定相似性。通过波形频谱分析或是定义电气量信号相似度函数，将波形在时间轴上进行平移，计算波形在时间轴上平移不同距离时的相似度函数值，当相似度函数值取最大值时认为波形实现对齐，即得到同步性校正后的波形。
11、在本专利技术一实施例中，为相似度函数设定阈值，若某一组信号与其他信号的相似度函数值均低于阈值，则认为该组信号存在采集异常，在后续算法中不再使用该组信号，避免采集异常的信号影响系统整体研判准确率。
12、在本专利技术一实施例中，相似度函数定义如下：
13、
14、式中，u01、u02分别为两组需要进行对齐处理的波形的零序电压，n为参与计算的采样点个数，将波形在时间轴上进行平移，计算平移不同时间时的相似度函数值，当相似度函数值取最大值时认为波形实现对齐。
15、相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
16、(1)实现波形时间同步性校正。本专利技术提出的配电终端波形采集时间同步性校正方法在不改造配电终端的前提下，将本方法编写成对应软件算法模块，部署在主站侧或是变电站侧汇集单元上，实现同一变电站、同一母线下的所有站内、站外配电终端采集的电气量波形在时间上进行对齐，间接实现同步采集，改造成本小、可推广性强。
17、(2)剔除采集异常信号。配电终端采集的波形信号可能因为元器件老化、接线错误、数据丢包等因素导致波形数据异常。本专利技术在设计相似度函数时，可以设定相应阈值，若某一组信号与其他大量信号的相似度函数值均低于阈值，则认为该组信号采集存在异常，在后续算法中不再使用该组信号，避免采集异常的信号影响系统整体研判准确率。
18、(3)同步对时功能校核。对于部分已经配备对时模块，具备同步采集功能的配电终端设备，本专利技术提出的配电终端波形采集时间同步性校正方法可以在主站侧或是在变电站汇集单元测校核配电终端的同步对时功能，在配电终端同步对时功能失效时发出预警，同时使同步采集功能失效的配电终端所采集的波形数据同样可以参与单相接地故障集中研判，提高系统波形对齐的可靠性。
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1.一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，步骤S2中，利用低通滤波器或是傅里叶变换/小波变换的技术过滤信号中的高频噪声，得到去除噪声后的信号，避免高频噪声信号对后续处理产生影响。
3.根据权利要求1所述的一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，步骤S3中，利用插值算法对波形进行插值，使所有波形每个周期内的采样点数一致、采样时间间隔一致。
4.根据权利要求1所述的一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，步骤S4中，通过波形频谱分析或是定义电气量信号相似度函数，将波形在时间轴上进行平移，计算波形在时间轴上平移不同距离时的相似度函数值，当相似度函数值取最大值时认为波形实现对齐，即得到同步性校正后的波形。
5.根据权利要求4所述的一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，为相似度函数设定阈值，若某一组信号与其他信号的相似度函数值均低于阈值，则认为该组信号存在采集异常，在后续算法中不再使用该组信号，避免采集异常的
6.根据权利要求4所述的一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，相似度函数定义如下：
...【技术特征摘要】
1.一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，步骤s2中，利用低通滤波器或是傅里叶变换/小波变换的技术过滤信号中的高频噪声，得到去除噪声后的信号，避免高频噪声信号对后续处理产生影响。
3.根据权利要求1所述的一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，步骤s3中，利用插值算法对波形进行插值，使所有波形每个周期内的采样点数一致、采样时间间隔一致。
4.根据权利要求1所述的一种配电终端波形采集时间同步性校正方法，其特征在于，步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：林栋，罗翔，连庆文，高源，吴涵，张振宇，王健，陈秉熙，郑凌娟，王珏莹，蔡智萍，林孝思，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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