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摘要：本发明提出基于直线检测算法的多分支配电网故障定位方法及系统，涉及配电网故障定位技术领域。包括获取配电网故障点的电压行波线模分量并进行图像化处理；采用直线检测算法对图像化处理结果中的直线段进行识别和筛选，对故障初始行波进行标定；利用直线检测算法对故障行波波头进行标定；判断故障点是否位于分支线路，若是，则依据故障初始行波的到达时间和极性构造筛选条件，从标定的故障行波波头中筛选出含有效信息的两类区段行波，计算出分支线路故障点的位置。本发明将传统时域数据的波头标定转化为对波形图像空间域陡斜直线特征的检测，仅在馈线首末端配置测距终端的条件下，基于故障行波波头的有效信息实现多分支配电网故障的精准定位。

主权项：1.基于直线检测算法的多分支配电网故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：获取配电网故障点的电压行波线模分量并进行图像化处理，得到图像化处理结果；采用直线检测算法对图像化处理结果中的直线段进行识别和筛选，对故障初始行波进行标定；基于故障初始行波的标定结果，结合故障区段信息，对合理时间窗口下的电压行波线模分量再次进行图像化处理，并利用直线检测算法对故障行波波头进行精细化标定；判断故障点是否位于分支线路，若是，则依据故障初始行波的到达时间和极性构造筛选条件，从标定的故障行波波头中筛选出含有效信息的两类区段行波；基于筛选出的含有效信息的两类区段行波，计算出分支线路故障点的位置；获取配电网故障点的电压行波线模分量并进行图像化处理，得到图像化处理结果，具体包括：获取故障线路信息，包括故障线路参数、故障区段和主干线路两端测量点采集的故障数据，截取三相电压行波突变前后设定时长的行波数据作为电压故障行波；对电压故障行波进行Karenbauer相模变换，得到配电网故障点的电压行波线模分量；对配电网故障点的电压行波线模分量波形图以线模分量的最大值和最小值作为图像的上下边界，填充波形下半部分区域，生成以波形为界限的填充图，得到图像化处理结果；采用直线检测算法对图像化处理结果中的直线段进行识别和筛选，对故障初始行波进行标定，具体包括：采用直线检测算法检测填充图图像中的直线段，并将直线信息按起点的水平像素值从小到大排列；筛选出其中斜率大于及小于的直线段；从填充图斜率大于及小于的直线段中，取起点水平像素值最小的直线段，标记为故障初始行波；基于故障初始行波的标定结果，结合故障区段信息，对合理时间窗口下的电压行波线模分量再次进行图像化处理，并利用直线检测算法对故障行波波头进行精细化标定，具体包括：基于故障初始行波的标定结果，得到故障初始行波到达主干线路其中一端测量点的时刻；根据故障线路长度和行波传播速度，确定传播时间τ；基于传播时间τ，截取故障初始行波到达主干线路其中一端测量点的时刻的前后设定范围内的数据点，确定合理时间窗口；基于确定的合理时间窗口，对电压行波线模分量再次进行图像化处理，制作二次填充图；在二次填充图中，再次利用直线检测算法检测其中的直线段，并将直线信息按起点的水平像素值从小到大排列，保留斜率大于及小于的直线段；将二次填充图中斜率大于及小于的直线段精细化标定为故障行波波头；依据故障初始行波的到达时间和极性构造筛选条件，从标定的故障行波波头中筛选出含有效信息的两类区段行波，具体包括：基于故障初始行波的到达时间，确定出两类区段行波一次波头到达主干线路其中一端测量点的时刻的范围值，作为第一筛选条件；计算两类区段行波的二次波头极性，并比较与故障初始行波的波头极性的一致性，作为第二筛选条件；从标定的故障行波波头中筛选出满足第一筛选条件和第二筛选条件的故障行波，作为含有效信息的两类区段行波；所述两类区段行波的定义为：以故障点、分支线路首端和分支线路末点三个点，将分支线路划分为两类区段线路，其中，分支线路首端与故障点之间为第一类区段线路，分支线路末端与故障点之间为第二类区段线路，经第一类区段线路自身折反射后经分支节点透射的行波为第一类区段行波，经第二类区段线路自身折反射后经分支节点透射的行波为第二类区段行波；基于筛选出的含有效信息的两类区段行波，计算出分支线路故障点的位置，具体为： ；其中，M为位于主干线路其中一端的测量点，F为故障点，T为分支线路首端，P为分支线路末端；为分支点T距观测点M的距离；为故障分支线路的长度；是由故障初始行波与第一类区段行波的时差得出的故障距离；是由故障初始行波与第二类区段行波的时差得出的故障距离；为第一类区段行波第一次到达测量点M的时间；为第二类区段行波第一次到达测量点M的时间；v为行波传播速度；为故障初始行波到达测量点M的时间；所述第一筛选条件具体为： ；所述第二筛选条件具体为：第一类区段行波与故障初始行波的波头极性相同，第二类区段行波与故障初始行波的波头极性相反；若故障点不位于分支线路，则说明故障点位于主干线路，此时仅需识别两端测量点的故障初始行波波头： ；其中，为故障点到测量点的距离；LMN为主干线路的总长度；tM1、tN1分别表示故障初始行波第一次到达M、N两端行波测量点的时间；M、N为位于主干线路两端的测量点，F为故障点，v为行波传播速度。

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百度查询： 山东科技大学 基于直线检测算法的多分支配电网故障定位方法及系统