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基于线路载波的故障定位方法和系统技术方案

技术编号:42415849 阅读:8 留言:0更新日期:2024-08-16 16:32
本发明专利技术公开了一种基于线路载波的故障定位方法和系统,该方法包括根据安装点位集合,部署载波信号监测装置;采集载波信号并预处理,对预处理信号进行短时傅里叶变换,获得时频谱;计算时频谱的统计特征;提取预处理信号的瞬时频率特征;构建时频域特征向量;基于时频域特征向量,调用预配置的CNN模型识别故障类型,并对故障进行初步定位;调用预构建的自适应加权融合定位模型,计算得到融合故障定位结果,对融合故障定位结果进行时延抖动补偿和故障置信区间计算,输出最终故障检测结果。建立了安装点优化布点方案,可以获得更多更有效的信息,通过轻量级的CNN和GAT交互循环训练,相互增强,不断增强对故障识别和故障定位的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力线路故障定位方法,尤其是基于线路载波的故障定位方法和系统


技术介绍

1、基于线路载波的故障定位方法作为电力系统故障诊断和快速恢复的关键技术,近年来受到了广泛关注和深入研究。该方法利用电力线路本身作为通信介质,通过分析载波信号的传播特性来定位故障点,具有设备投入少、适用范围广、定位精度高等优势。在智能电网和泛在电力物联网的背景下,精确、快速的故障定位对于提高电网可靠性、减少停电时间和经济损失具有重要意义。此外,随着分布式能源和柔性负载的大规模接入,电网拓扑结构日益复杂,传统的故障定位方法面临着新的挑战,这更加凸显了基于线路载波的故障定位方法的研究价值和应用前景。

2、目前,基于线路载波的故障定位方法已取得了一系列重要进展。在信号处理方面,研究者们提出了多种时频分析技术,以提取故障特征并抑制干扰。在定位算法方面,双端定位法、行波定位法和阻抗测量法等得到了广泛应用和改进。此外,一些研究还关注了多频段载波信号的协同利用、自适应参数估计和分布式故障定位等前沿课题,进一步拓展了该技术的应用范围和性能边界。

3、尽管基于线路载波的故障定位方法取得了显著进展,但仍然存在不少亟待解决的技术问题,主要如下:首先,在复杂电网拓扑下,多路径效应和信号衰减严重影响了定位精度,现有方法难以有效处理这一问题。其次,通信系统的时延抖动对基于时间的定位算法造成了严重干扰,传统的补偿方法难以适应动态变化的网络环境。再次,不同类型故障(如单相接地、两相短路等)的识别和精确定位仍然具有挑战性,特别是在多重故障和高阻故障情况下。另外,现有方法大多采用单一的信号处理或定位算法,缺乏对多源信息的有效融合,难以充分利用各种可用数据来提高定位性能。最后,故障定位结果的可靠性评估和不确定性量化尚未得到充分研究,这限制了定位结果在实际决策中的应用价值。面对日益增加的分布式能源和动态负载,现有方法在自适应性和实时性方面仍有待提高。

4、因此,需要研究和创新,为构建更加智能、可靠的电力系统提供有力支撑。


技术实现思路

1、专利技术目的,提供一种基于线路载波的故障定位方法和系统,以期能够解决现有技术存在的上述问题之一。

2、技术方案,根据本申请的一个方面,提供一种基于线路载波的故障定位方法,包括:

3、步骤s1、获取线路数据构建线路拓扑,调取历史故障数据并结合线路拓扑,优化载波信号监测装置的安装位置,获得安装点位集合;根据安装点位集合,部署载波信号监测装置;

4、步骤s2、采集载波信号并预处理,获得预处理信号,对预处理信号进行短时傅里叶变换,获得时频谱;计算时频谱的统计特征;提取预处理信号的瞬时频率特征;构建时频域特征向量;

5、步骤s3、基于时频域特征向量,调用预配置的cnn模型识别故障类型,并对故障进行初步定位;

6、步骤s4、对每一频段载波信号,重复步骤s2和步骤s3,获得每一频段载波信号的故障初步定位结果;调用预构建的自适应加权融合定位模型,计算得到融合故障定位结果,对融合故障定位结果进行时延抖动补偿和故障置信区间计算,输出最终故障检测结果。

7、根据本申请的另一个方面,还提供一种基于线路载波的故障定位系统,包括:

8、至少一个处理器;以及,

9、与至少一个所述处理器通信连接的存储器;其中,

10、所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令,所述指令用于被所述处理器执行以实现上述任一项技术方案所述的基于线路载波的故障定位方法。

11、有益效果,为了解决复杂动态电网拓扑下的上述问题,建立了安装点优化布点方案,可以获得更多更有效的信息,从而为后续的故障分析和定位提供基础。为了提高边缘装置计算的准确性和效率,通过轻量级的cnn和gat交互循环训练,相互增强,不断增强对故障识别和故障定位的准确性,发挥cnn和gat各自的优势。相关的技术优点,将在下文结合具体实施例进行详细描述。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤S1中,获取线路数据构建线路拓扑,调取历史故障数据并结合线路拓扑,优化载波信号监测装置的安装位置,获得安装点位集合的过程,进一步为:

3.如权利要求1所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤S2中,采集载波信号并预处理,获得预处理信号的过程,具体为:

4.如权利要求3所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤S2中,计算时频谱的统计特征;提取预处理信号的瞬时频率特征的过程,具体为:

5.如权利要求4所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤S3进一步为:

6.如权利要求5所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤S4中,调用预构建的自适应加权融合定位模型,计算得到融合故障定位结果,对融合故障定位结果进行时延抖动补偿和故障置信区间计算过程,进一步为:

7.如权利要求2所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤S13中,还包括对多层线路拓扑图进行聚类,具体为:

8.如权利要求5所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤S32中,进行拓扑数据分析的过程,具体为:

9.如权利要求5所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤S32还包括采用动态映射算法,基于综合低维表示矩阵获得增强映射图:

10.一种基于线路载波的故障定位系统,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤s1中,获取线路数据构建线路拓扑,调取历史故障数据并结合线路拓扑,优化载波信号监测装置的安装位置,获得安装点位集合的过程,进一步为:

3.如权利要求1所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤s2中,采集载波信号并预处理,获得预处理信号的过程,具体为:

4.如权利要求3所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤s2中,计算时频谱的统计特征;提取预处理信号的瞬时频率特征的过程,具体为:

5.如权利要求4所述的基于线路载波的故障定位方法,其特征在于,所述步骤s3进一步为:

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:赵潮赵虎子陈旭
申请(专利权)人:南京云岸信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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