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专利号: 2021108406009
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向行波故障定位的线长修正方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一:对输电线路以高差绝对值进行分类,建立高差绝对值参数矩阵及输电线路档距参数矩阵;

步骤二:通过图像识别法,获取对应档距内线路最低点位置,根据悬链线线长公式,构建应比系数k,根据应比系数k与水平距离 、 ,利用斜抛物线水平距离方程,得到应比系数k的初始值,根据悬链线水平距离公式,应用并微调应比系数k的初始值,获得应比系数k的修正值;

步骤三:根据装设图像识别设备档距的实际线长,建立实际线长参数矩阵与档距误差参数矩阵,通过线长误差参数与高差绝对值的比值参数,得到完整档距误差参数矩阵,再根据误差参数矩阵与实际线长参数矩阵的关系,将全部档距进行实际线长累加,得到所属类别的实际线长,将各类组别修正后的线长叠加,得到输电线路实际总线长Lsum;

步骤四:通过输电线路实际总线长 与水平档距 对应关系进行故障位置修正,得到距离输电线路测量端的实际故障位置 ;

所述步骤一中,将组成单条输电线路的全部档距,按照高差h的绝对值大小进行分类,高差绝对值以3m为间隔进行组别分类,将杆塔高差绝对值记为 ,i=1,2,…,n,,建立该高差绝对值参数矩阵 ,将每个高差对应的输电线路水平档距记为 ,i=1,

2,…,n,建立输电线路档距参数矩阵 ;

所述步骤二包括以下步骤:

步骤2.1:对装设图像识别设备的线路进行拍照,对获取的输电线路图形进行滤波降噪处理,采取自适应滤波降噪,将经过滤波降噪后的图像进二值化及边缘检测处理,将其处理为数学示意图,根据弧垂公式,确定导线最低点到两杆塔悬挂点之间的水平距离 、 ,步骤2.2:根据悬链线线长公式,得到架空线路的高差角 ,设立应比系数 , 为水平应力, 为输电线路比载,建立应比系数k与输电线路实际线长之间的联系;

步骤2.3:根据所得的水平距离参数 、 ,利用斜抛物线水平距离方程(5):(5)

得到应比系数k的初始值;

式(5)中,为输电线路水平档距; 表示高差角;

步骤2.4:根据悬链线的导线最低点到悬挂点水平距离公式,将所得的应比系数k的初始值代入公式,得到新的图像识别法确定的水平距离 、 ,重复步骤2.3,获得应比系数k的修正值;

所述步骤三包括以下步骤:

步骤3.1:将得到的应比系数k的修正值应用到悬链线线长公式,从而得到单个档距内的实际线长 ,i=1,2,…,n,建立实际线长参数矩阵 ;

步骤3.2:由于架空线路全线装设图像识别设备成本过高,设在输电线路的第m、p、k三个档距装设图像识别设备,可得到这三个档距内的实际线长 ;

步骤3.3:由第i个档距内的实际线长 与固定线长 ,建立第i个档距的线长误差参数,i=1,2,…,n,可得到第m、p、k三个档距的线长误差参数 ,建立档距误差参数矩阵 ;

步骤3.4:建立线长误差参数 与高差绝对值 比值参数 ,i=1,2,…,n,可得第m、p、k三个档距的比值参数 ,根据 三个比值参数得到一个平均比值参数,通过矩阵方程 ,得到完整档距误差参数矩阵 ;

步骤3.5:通过矩阵方程 得到,实际线长参数矩阵 ,将全部

档距进行实际线长累加,得到所属类别的实际线长,将各类组别修正后的线长叠加得到输电线路实际总线长Lsum。

2.根据权利要求1所述一种面向行波故障定位的线长修正方法,其特征在于:所述步骤四中,基于修正线长 的行波法故障定位具体特征如下:将输电线路实际总线长Lsum应用单端行波测距公式进行故障定位,得到距离测量端的理论故障位置 ,通过输电线路实际总线长 与总水平档距 对应关系进行故障位置修正,得到距离输电线路测量端的实际故障位置 。

3.根据权利要求2所述一种面向行波故障定位的线长修正方法,其特征在于:所述步骤四中,将输电线路实际总线长Lsum代入公式(9)单端行波测距算法进行故障定位,得到距离测量端的理论故障位置 ;

(9)

式(9)中,为一端行波检测装置首先感应到故障行波初始波头的时刻, 为同一检测点获取的故障点第一次同极性反射波时刻, 为同一检测点获取的故障点第一次反射性反射波时刻,根据公式(10),通过输电线路实际总线长 与水平档距 对应关系进行故障位置修正,得到距离输电线路测量端的实际故障位置 ;

(10)

式(10)中, 为距离测量端的实际故障位置; 为输电线路总水平档距。