CN118011145A - 电缆故障位置的确定方法、确定装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电缆故障位置的确定方法、确定装置和电子设备，该方法包括：获取待测线路两端的电压波形数据；根据电压波形数据，确定待测线路是否发生故障；在待测线路发生故障的情况下，对电压波形数据进行小波变换，得到时频信号；根据时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点；至少根据模极大值点，确定故障时刻，故障时刻为待测线路发生故障时的时刻；至少根据电压波形数据以及故障时刻，确定待测线路的故障位置。本申请解决了现有技术中交叉互联电缆的故障位置定位不准确的问题。
Description
技术领域
本申请涉及配电网故障定位的技术领域，具体而言，涉及一种电缆故障位置的确定方法、确定装置和电子设备。
背景技术
服务业、高端制造业等用电量增长较快，表现亮眼，考虑到越来越多的焦点集中在城市形象和用电安全保护上，电缆正在逐步取代架空线路，成为城市内主要输电方式。然而，伴随着电缆使用率的增加，由于电缆载流量引起的电缆故障和过电压传递导致的电缆单相接地故障越来越突出，其中单相接地故障主要为线芯-护层故障、护层对地故障和线芯-护层对地故障。单相接地故障引起的单相电流增大，护层环流增大问题正逐步成为城市电缆研究的重要课题。如何快速准确定位交叉互联电缆故障以及针对交叉互联电缆故障的测距对于维护电网安全、保证供电质量具有十分重要的意义。
目前输电线路的主要测距方法为行波故障定位方法。当电缆***发生单相接地故障时，瞬态电压和电流波将从故障位置从正反两个方向传播。根据电缆中信号的传播速度，计算不同电压和电流波的到达时间，从而根据时间差计算故障位置，实现对于故障的定位。行波法又可分为单端法和双端法。单端法仅需设置一个故障定位终端(fault locationterminal，FLT)，依据故障定位终端检测到的某种模式下第一波及第二波的到达时间即可推算故障发生的位置。对于直连互联电缆，行波仅会在端子处发生折反射，使用单端法较为有效；但是，对于交叉互联电缆，特别是小段长度不相等的交叉互联电缆，由于交叉连接处阻抗存在不连续性，故波在传播过程中存在大量的折反射，这将导致对固定模式下第二波的检测变得难以实现。双端法要求待测线路两端分别安装FLT，依据从两个FLT获取的同步时域数据来推算故障位置，测得时域数据后，将两个FLT的数据发送到一个公共数据处理点，通过数据处理确定故障位置，但双端法确定的故障位置的准确度较低。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种电缆故障位置的确定方法、确定装置和电子设备，以至少解决现有技术中交叉互联电缆的故障位置定位不准确的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种电缆故障位置的确定方法，包括：获取待测线路两端的电压波形数据；至少根据所述电压波形数据，确定所述待测线路是否发生故障；在所述待测线路发生故障的情况下，对所述电压波形数据进行小波变换，得到时频信号；根据所述时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点；至少根据所述模极大值点，确定故障时刻，所述故障时刻为所述待测线路发生故障时的时刻；至少根据所述电压波形数据以及所述故障时刻，确定所述待测线路的故障位置。
可选地，至少根据所述电压波形数据以及所述故障时刻，确定所述待测线路的故障位置，包括：根据所述电压波形数据，确定所述待测线路的信号传播速度；根据所述信号传播速度以及所述故障时刻，确定所述故障位置。
可选地，所述时频信号包括多个离散谱的频率点，根据所述时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点，包括：根据所述时频信号，按频率权重计算各个时刻对应的信号强度为Jj表示j时刻的所述信号强度，x表示所述频率点的数量，hij表示j时刻频率点i所对应频率的强度；根据所述信号强度，确定所述模极大值点。
可选地，至少根据所述电压波形数据，确定所述待测线路是否发生故障，包括：对所述电压波形数据进行数据预处理，得到待测波形能量，所述数据预处理包括傅里叶变换；确定所述待测波形能量是否大于阈值能量，所述阈值能量为所述待测线路未发生故障的情况下对应波形信号的历史平均能量；在所述待测波形能量大于所述阈值能量的情况下，确定所述待测线路发生故障。
可选地，对所述电压波形数据进行数据预处理，得到待测波形能量，包括：对所述电压波形数据进行降采样，得到电压信号序列；对所述电压信号序列进行短时傅里叶变换；对短时傅里叶变换后的所述电压信号序列进行边界处理，得到所述待测波形能量。
可选地，对短时傅里叶变换后的所述电压信号序列进行边界处理，包括：对短时傅里叶变换后的所述电压信号序列进行加补零处理和边界平滑处理中至少之一，对所述电压波形数据进行小波变换，包括：对所述电压波形数据进行Daubechies小波变换。
可选地，在确定所述待测波形能量是否大于阈值能量之前，所述方法还包括：获取所述波形信号；对所述波形信号进行降采样，得到波形序列；确定所述波形序列的所述历史平均能量为所述阈值能量，所述历史平均能量为N为所述波形序列的序列数量，Ei为第i个所述波形序列的信号能量，η为预设的安全裕度，N为大于1的整数。
可选地，根据所述信号传播速度以及所述故障时刻，确定所述故障位置，包括：计算第一故障时刻与第二故障时刻之间的时差，所述第一故障时刻为通过所述待测线路的第一端获取的所述电压波形数据来得到的所述故障时刻，所述第二故障时刻为通过所述待测线路的第二端获取的所述电压波形数据来得到的所述故障时刻；将所述时差与所述信号传播速度相乘，得到初始故障位置；根据所述待测线路的中端位置以及所述初始故障位置，确定所述故障位置。
根据本申请的另一方面，提供了一种电缆故障位置的确定装置，包括：第一获取单元，用于获取待测线路两端的电压波形数据；第一确定单元，用于至少根据所述电压波形数据，确定所述待测线路是否发生故障；变换单元，用于在所述待测线路发生故障的情况下，对所述电压波形数据进行小波变换，得到时频信号；计算单元，用于根据所述时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点；第二确定单元，用于至少根据所述模极大值点，确定故障时刻，所述故障时刻为所述待测线路发生故障时的时刻；第三确定单元，用于至少根据所述电压波形数据以及所述故障时刻，确定所述待测线路的故障位置。
根据本申请的再一方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的电缆故障位置的确定方法。
应用本申请的技术方案，首先获取待测线路两端的电压波形数据，然后至少根据电压波形数据，确定待测线路是否发生故障，在待测线路发生故障时，对电压波形数据进行小波变换，得到时频信号，之后根据时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点，再至少根据模极大值点，确定故障时刻，最后至少根据电压波形数据以及故障时刻，确定故障位置。相比于现有技术中对于交叉互联电缆，测得时域数据后，直接将时域数据发送到一个公共数据处理点，通过数据处理确定故障位置，导致故障位置定位不准确的问题，本申请利用小波变换对电压波形数据进行分解得到时频信号，并计算各个尺度对应的模极大值点，即提取波形的不同频段分量，然后根据模极大值点确定故障时刻，保证了得到的故障时刻较为准确，最后根据电压波形数据和故障时刻来确定故障位置，进而保证了故障位置的定位较为准确。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的实施例中提供的一种执行电缆故障位置的确定方法的移动终端的硬件结构框图；
图2示出了根据本申请的实施例提供的一种电缆故障位置的确定方法的流程示意图；
图3示出了根据本申请的实施例提供的一种三相交叉互联电缆***中故障信号波形提取的示意图；
图4示出了根据本申请的实施例提供的一种Db4小波变换的分层原理示意图；
图5示出了根据本申请的实施例提供的一种小波变换各级系数的波形示意图；
图6示出了根据本申请的实施例提供的一种具体的电缆故障位置的确定方法的流程示意图；
图7示出了根据本申请的实施例提供的一种电缆故障位置的确定装置的结构框图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
102、处理器；104、存储器；106、传输设备；108、输入输出设备；11、待测线路；110、终端A；111、终端B；12、分压电阻；13、接地电阻；14、第一相线路；15、第二相线路；16、第三相线路。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中交叉互联电缆的故障位置定位不准确，为解决如上的问题，本申请的实施例提供了一种电缆故障位置的确定方法、确定装置和电子设备。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种电缆故障位置的确定方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的电缆故障位置的确定方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的电缆故障位置的确定方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本申请实施例的电缆故障位置的确定方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S201，获取待测线路两端的电压波形数据；
具体地，通常在待测线路两端安装电压互感器来提取待测线路的电压波形，监测暂态过电压波在交叉电缆***中的传播，并利用高频暂态波形记录仪记录电压波形数据。
步骤S202，至少根据上述电压波形数据，确定上述待测线路是否发生故障；
步骤S203，在上述待测线路发生故障的情况下，对上述电压波形数据进行小波变换，得到时频信号；
步骤S204，根据上述时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点；
具体地，计算模极大值点就是计算电压波形数据包含的高频能量信息。
步骤S205，至少根据上述模极大值点，确定故障时刻，上述故障时刻为上述待测线路发生故障时的时刻；
步骤S206，至少根据上述电压波形数据以及上述故障时刻，确定上述待测线路的故障位置。
通过上述实施例，首先获取待测线路两端的电压波形数据，然后至少根据电压波形数据，确定待测线路是否发生故障，在待测线路发生故障时，对电压波形数据进行小波变换，得到时频信号，之后根据时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点，再至少根据模极大值点，确定故障时刻，最后至少根据电压波形数据以及故障时刻，确定故障位置。相比于现有技术中对于交叉互联电缆，测得时域数据后，直接将时域数据发送到一个公共数据处理点，通过数据处理确定故障位置，导致故障位置定位不准确的问题，本申请利用小波变换对电压波形数据进行分解得到时频信号，并计算各个尺度对应的模极大值点，即提取波形的不同频段分量，然后根据模极大值点确定故障时刻，保证了得到的故障时刻较为准确，最后根据电压波形数据和故障时刻来确定故障位置，进而保证了故障位置的定位较为准确。
一种可选方案中，至少根据上述电压波形数据以及上述故障时刻，确定上述待测线路的故障位置，包括：根据上述电压波形数据，确定上述待测线路的信号传播速度；根据上述信号传播速度以及上述故障时刻，确定上述故障位置。本实施例中，首先根据电压波形数据来确定待测线路的信号传播速度，再根据信号传播速度以及故障时刻，确定故障位置，通过结合待测线路的实际运行参数即信号传播速度来进一步地确定故障位置，进一步地保证了得到的故障位置较为准确。
具体地，针对三相交叉互联电缆***，可以列出时域电报方程为：其中，U表示***中导体的电压向量，I表示***中导体的电流向量，Z表示串联阻抗矩阵，Y表示并联导纳矩阵，z表示导体的单位线元；根据时域电报方程推导出***中导体的二维波动方程为：/>电缆***中的导体在相域中存在电磁耦合，而通过相模变换理论可以对其进行解耦；构造合适的变换矩阵S、Q，通过变换对U＝S·Um、I＝Q·Im，即可将相域中的导体电压U与电流I转换为模域中的导体电压Um与电流Im，通过转换后的模域二维波动方程即可推出各模式下的衰减常数与信号传播速度。
在高频下(通常认为＞1MHz)，变换矩阵S、Q的虚部可以忽略不计、实部几乎固定，且变换后各模式的波速几乎固定，这一性质成为利用行波法对电缆故障进行定位的重要基础。对于三相交叉互联电缆***，三个同轴模式(即同轴模式波群)在高频下的波速相等，且大于接地模式及内护层模式的波速。因此，使用FLT(fault location terminal，故障定位终端)监测故障信号时，同轴模式波群的故障信号将最先被接受，可用于双端法对故障进行定位。
图3为三相交叉互联电缆***中故障信号波形提取的示意图，图3中在待测线路11的终端A110处(实心菱形处)与终端B111处(空心菱形处)分别添加电压互感器(图中未示出)获取待测线路的电压波形数据，图3中还包括分压电阻12和接地电阻13、第一相线路14、第二相线路15以及第三相线路16。
其他实施例中，上述时频信号包括多个离散谱的频率点，根据上述时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点，包括：根据上述时频信号，按频率权重计算各个时刻对应的信号强度为Jj表示j时刻的上述信号强度，x表示上述频率点的数量，hij表示j时刻频率点i所对应频率的强度；根据上述信号强度，确定上述模极大值点。本实施例中，首先按频率权重计算各个时刻对应的信号强度，然后根据计算的信号强度计算模极大值点，保证了得到的模极大值点较为准确，进一步保证了后续得到的故障时间较为准确，从而进一步保证了最终的故障位置的定位较为准确。
具体地，在某一个分解尺度a0下，如果存在一点(a0,b0)使得则(a0,b0)成为时频信号的波形的局部模极大值点。如果在b0任一领域内都存在|(Wwf)(a0,b)|≤|(Wwf)(a0,b0)|，则(a0,b0)是小波变换系数的模极大值点，其中，a表示与频率有关的小波函数的尺度因子，b表示与时间有关的小波函数的位移因子，Ww表示小波变换系数，f表示频率。
本申请的一种示例性的实施例中，至少根据上述电压波形数据，确定上述待测线路是否发生故障，包括：对上述电压波形数据进行数据预处理，得到待测波形能量，上述数据预处理包括傅里叶变换；确定上述待测波形能量是否大于阈值能量，上述阈值能量为上述待测线路未发生故障的情况下对应波形信号的历史平均能量；在上述待测波形能量大于上述阈值能量的情况下，确定上述待测线路发生故障。本实施例中，首先对电压波形数据进行数据预处理，得到待测波形能量，然后确定待测波形能量是否大于阈值能量，在大于阈值能量时，确定待测线路发生故障，通过傅里叶变换实现能量的频谱计算，保证了得到的待测波形能量较为准确，为判断待测线路是否发生故障提供了准确的数据支持。
具体地，上述阈值能量也可以是与上述待测线路的电缆线路信息相同的电缆结构信息对应的同相电缆在未发生故障时的历史平均能量。
根据本申请的一些示例性实施例，对上述电压波形数据进行数据预处理，得到待测波形能量，包括：对上述电压波形数据进行降采样，得到电压信号序列；对上述电压信号序列进行短时傅里叶变换；对短时傅里叶变换后的上述电压信号序列进行边界处理，得到上述待测波形能量。本实施例中，首先对电压波形数据进行降采样，得到电压信号序列，保证了波形数据的简洁性，减少了计算量，同时保证了数据的泛化能力较好，然后对电压信号序列进行短时傅里叶变换，可以捕捉到信号随时间变化的动态特性，并提供信号的时域和频域信息，最后对短时傅里叶变换后的电压信号序列进行边界处理，保证了得到的待测波形能量较为准确。
具体地，降采样过程可以用抽取因子M描述，即根据抽取因子确定降采样后的频率F＝F0/M，其中F0代表原始采样频率，在抽取因子为M的情况下，每M个采样点中只保留一个采样点，其余的采样点被丢弃，通过对信号长度的缩减，实现对于波形的简化，方便后续进行短时傅里叶变换。降采样后的序列频谱满足，k为整数，x(n)表示原始的电压波形数据，x'(n)表示降采样后的电压信号序列。
具体地，短时傅里叶变换通过在时间上对信号进行分段处理并应用傅里叶变换的方法，它将信号分成多个短时窗口，通过在时间上移动窗口，可以获取信号在不同时间的频谱特性，因此相比傅里叶变换只适用于处理全局频谱特性比较稳定的信号，短时傅里叶变换可以捕捉到信号随时间变化的动态特性，并提供信号的时域和频域信息。如下给出傅里叶变换(Fourier Transform，FT)和短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform，STFT)的理论公式，式中w(t-τ)代表加窗信号，FT：F(τ,ω)＝∫f(t)e-jωtdt，SFT：F(τ,ω)＝∫f(t)w(t-τ)e-jωtdt，根据帕塞瓦尔定理，电压信号序列的能量为该公式表示，信号在时域上和频域上的能量关系，即电压信号序列在时间域和频率域中的能量总量是相等的，其在傅里叶变换过程中保持不变；其中，t表示时间，ω表示角频率，e表示自然常数e＝2.71828，f(t)是时域上的信号，F(ω)是傅里叶变换后的频域信号。
具体地，由于电压信号序列为截断序列，而对于含卷积运算的变换而言，其在序列的首端和末端会出现异常突变，这种现象成为端点效应，端点效应所增加的虚假成分会导致波形能量的增加，因此解决的方法是进行边界处理。
根据本申请的另一些示例性实施例，对短时傅里叶变换后的上述电压信号序列进行边界处理，包括：对短时傅里叶变换后的上述电压信号序列进行加补零处理和边界平滑处理中至少之一，对上述电压波形数据进行小波变换，包括：对上述电压波形数据进行Daubechies小波变换。本实施例中，对短时傅里叶变换后的电压信号序列进行加补零处理和边界平滑处理中至少之一，保证了边界处理后的电压信号序列较为准确，对电压波形数据进行Daubechies小波变换，保证了频率局部化能力和时域波形能量集中的处理能力较好，进一步地保证了后续得到的故障时间较为准确，从而进一步保证了故障位置的定位较为准确。
具体地，Daubechies小波(DbN，其中N是小波的阶数)具有紧支性和高阶消失矩、定位性能好、计算量较小等优点，相较于其他正交紧支集小波的Coiflet系列小波和Symlet系列小波，DbN系列小波在频率局部化能力和时域波形能量集中的处理能力更好，因此通过采用DbN小波，可以达到对行波暂态信号在较短的时域内准确的故信息的目的。本申请实施例中，采用的是Db4小波。
图4为小波变换的分层原理示意图，原始信号为还未进行分解的信号，即第0层，第一层表示对原始信号进行低通滤波得到A1波，对原始信号进行高通滤波得到D1波，第二层表示对A1波进行低通滤波得到A2波，对D1波进行高通滤波得到D2波，第三层表示对A2波进行低通滤波得到A3波，对D2波进行高通滤波得到D3波。图5为小波变换各级系数的波形示意图，横坐标表示时间，纵坐标表示频率。
本申请的又一些可选方案中，在确定上述待测波形能量是否大于阈值能量之前，上述方法还包括：获取上述波形信号；对上述波形信号进行降采样，得到波形序列；确定上述波形序列的上述历史平均能量为上述阈值能量，上述历史平均能量为N为上述波形序列的序列数量，Ei为第i个上述波形序列的信号能量，η为预设的安全裕度，N为大于1的整数。本实施例中，首先获取波形信号，然后对波形信号进行降采样，得到波形序列，再确定波形序列的历史平均能量为阈值能量，保证了得到的阈值能量较为准确，为后续确定待测线路是否发生故障提供数据支持。
在实际的应用过程中，本领域技术人员可以根据经验值设置上述安全裕度，也可以通过多次实验得到，本申请对此不作具体限制。
其他实施例中，至少根据上述电压波形数据，确定上述待测线路是否发生故障，包括：获取上述待测线路的历史故障能量以及对应的历史阈值能量，上述历史故障能量为上述待测线路历史的发生故障时的能量；确定上述历史故障能量与对应的上述历史阈值能量的差值；根据上述差值，确定故障判断准确度；根据上述故障判断准确度以及上述电压波形数据，确定上述待测线路是否发生故障。本实施例中，通过结合故障判断准确度以及电压波形数据，保证了对待测线路是否发生故障的判断较为准确。
其他实施例中，根据上述信号传播速度以及上述故障时刻，确定上述故障位置，包括：计算第一故障时刻与第二故障时刻之间的时差，上述第一故障时刻为通过上述待测线路的第一端获取的上述电压波形数据来得到的上述故障时刻，上述第二故障时刻为通过上述待测线路的第二端获取的上述电压波形数据来得到的上述故障时刻；将上述时差与上述信号传播速度相乘，得到初始故障位置；根据上述待测线路的中端位置以及上述初始故障位置，确定上述故障位置。本实施例中，首先计算第一故障时刻与第二故障时刻之间的时差，然后将时差与信号传播速度相乘，得到初始故障位置，最后根据待测线路的中端位置以及初始故障位置，确定故障位置，进一步保证了得到的故障位置较为准确。
具体地，当待测线路上发生短路之时，短路点处会产生向两侧传播的行波信号，当该信号在传播的过程中遇到了阻抗突变点时，会向相反的方向折射一个反射行波。故障位置利用如下公式计算：其中，M和N点为待测线路两端点，K为发生故障点，DMK为故障点到M点距离，TM为第一故障时刻，即M点记录仪记录到第一个行波的时间，TN为第二故障时刻，即N点记录仪记录到第一个行波的时间，L为待测线路的长度。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例对本申请的电缆故障位置的确定方法的实现过程进行详细说明。
本实施例涉及一种具体的电缆故障位置的确定方法，如图6所示，包括如下步骤：
步骤S1：获取待测线路两端的电压波形数据；
步骤S2：对电压波形数据进行降采样，得到电压信号序列，对电压信号序列进行短时傅里叶变换，对短时傅里叶变换后的电压信号序列进行加补零处理和边界平滑处理中至少之一，得到待测波形能量；
步骤S3：确定待测波形能量是否大于阈值能量，在待测波形能量大于阈值能量的情况下，确定待测线路发生故障，阈值能量为待测线路未发生故障的情况下对应波形信号的历史平均能量；
步骤S4：在待测线路发生故障的情况下，对电压波形数据进行Daubechies小波变换，得到时频信号；
步骤S5：根据时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点，并至少根据模极大值点，确定故障时刻，故障时刻为待测线路发生故障时的时刻；
步骤S6：根据电压波形数据，确定待测线路的信号传播速度，根据信号传播速度以及故障时刻，确定故障位置。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例还提供了一种电缆故障位置的确定装置，需要说明的是，本申请实施例的电缆故障位置的确定装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于电缆故障位置的确定方法。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
以下对本申请实施例提供的电缆故障位置的确定装置进行介绍。
图7是根据本申请实施例的电缆故障位置的确定装置的示意图。如图7所示，该装置包括：
第一获取单元10，用于获取待测线路两端的电压波形数据；
具体地，通常在待测线路两端安装电压互感器来提取待测线路的电压波形，监测暂态过电压波在交叉电缆***中的传播，并利用高频暂态波形记录仪记录电压波形数据。
第一确定单元20，用于至少根据上述电压波形数据，确定上述待测线路是否发生故障；
变换单元30，用于在上述待测线路发生故障的情况下，对上述电压波形数据进行小波变换，得到时频信号；
计算单元40，用于根据上述时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点；
具体地，计算模极大值点就是计算电压波形数据包含的高频能量信息。
第二确定单元50，用于至少根据上述模极大值点，确定故障时刻，上述故障时刻为上述待测线路发生故障时的时刻；
第三确定单元60，用于至少根据上述电压波形数据以及上述故障时刻，确定上述待测线路的故障位置。
通过上述实施例，通过第一获取单元获取待测线路两端的电压波形数据，通过第一确定单元至少根据电压波形数据，确定待测线路是否发生故障，通过变换单元在待测线路发生故障时，对电压波形数据进行小波变换，得到时频信号，通过计算单元根据时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点，通过第二确定单元至少根据模极大值点，确定故障时刻，通过第三确定单元至少根据电压波形数据以及故障时刻，确定故障位置。相比于现有技术中对于交叉互联电缆，测得时域数据后，直接将时域数据发送到一个公共数据处理点，通过数据处理确定故障位置，导致故障位置定位不准确的问题，本申请利用小波变换对电压波形数据进行分解得到时频信号，并计算各个尺度对应的模极大值点，即提取波形的不同频段分量，根据模极大值点确定故障时刻，保证了得到的故障时刻较为准确，根据电压波形数据和故障时刻来确定故障位置，进而保证了故障位置的定位较为准确。
一种可选方案中，上述第三确定单元包括：第一确定子单元，用于根据上述电压波形数据，确定上述待测线路的信号传播速度；第二确定子单元，用于根据上述信号传播速度以及上述故障时刻，确定上述故障位置。本实施例中，根据电压波形数据来确定待测线路的信号传播速度，根据信号传播速度以及故障时刻，确定故障位置，通过结合待测线路的实际运行参数即信号传播速度来进一步地确定故障位置，进一步地保证了得到的故障位置较为准确。
具体地，针对三相交叉互联电缆***，可以列出时域电报方程为：其中，U表示***中导体的电压向量，I表示***中导体的电流向量，Z表示串联阻抗矩阵，Y表示并联导纳矩阵，z表示导体的单位线元；根据时域电报方程推导出***中导体的二维波动方程为：/>电缆***中的导体在相域中存在电磁耦合，而通过相模变换理论可以对其进行解耦；构造合适的变换矩阵S、Q，通过变换对U＝S·Um、I＝Q·Im，即可将相域中的导体电压U与电流I转换为模域中的导体电压Um与电流Im，通过转换后的模域二维波动方程即可推出各模式下的衰减常数与信号传播速度。
在高频下(通常认为＞1MHz)，变换矩阵S、Q的虚部可以忽略不计、实部几乎固定，且变换后各模式的波速几乎固定，这一性质成为利用行波法对电缆故障进行定位的重要基础。对于三相交叉互联电缆***，三个同轴模式(即同轴模式波群)在高频下的波速相等，且大于接地模式及内护层模式的波速。因此，使用FLT(fault location terminal，故障定位终端)监测故障信号时，同轴模式波群的故障信号将最先被接受，可用于双端法对故障进行定位。
图3为三相交叉互联电缆***中故障信号波形提取的示意图，图3中在待测线路11的终端A110处(实心菱形处)与终端B111处(空心菱形处)分别添加电压互感器(图中未示出)获取待测线路的电压波形数据，图3中还包括分压电阻12和接地电阻13、第一相线路14、第二相线路15以及第三相线路16。
其他实施例中，上述时频信号包括多个离散谱的频率点，上述计算单元包括：计算子单元，用于根据上述时频信号，按频率权重计算各个时刻对应的信号强度为Jj表示j时刻的上述信号强度，x表示上述频率点的数量，hij表示j时刻频率点i所对应频率的强度；第三确定子单元，用于根据上述信号强度，确定上述模极大值点。本实施例中，按频率权重计算各个时刻对应的信号强度，根据计算的信号强度计算模极大值点，保证了得到的模极大值点较为准确，进一步保证了后续得到的故障时间较为准确，从而进一步保证了最终的故障位置的定位较为准确。
具体地，在某一个分解尺度a0下，如果存在一点(a0,b0)使得则(a0,b0)成为时频信号的波形的局部模极大值点。如果在b0任一领域内都存在|(Wwf)(a0,b)|≤|(Wwf)(a0,b0)|，则(a0,b0)是小波变换系数的模极大值点，其中，a表示与频率有关的小波函数的尺度因子，b表示与时间有关的小波函数的位移因子，Ww表示小波变换系数，f表示频率。
本申请的一种示例性的实施例中，上述第一确定单元包括：处理子单元，用于对上述电压波形数据进行数据预处理，得到待测波形能量，上述数据预处理包括傅里叶变换；第四确定子单元，用于确定上述待测波形能量是否大于阈值能量，上述阈值能量为上述待测线路未发生故障的情况下对应波形信号的历史平均能量；第五确定子单元，用于在上述待测波形能量大于上述阈值能量的情况下，确定上述待测线路发生故障。本实施例中，对电压波形数据进行数据预处理，得到待测波形能量，确定待测波形能量是否大于阈值能量，在大于阈值能量时，确定待测线路发生故障，通过傅里叶变换实现能量的频谱计算，保证了得到的待测波形能量较为准确，为判断待测线路是否发生故障提供了准确的数据支持。
具体地，上述阈值能量也可以是与上述待测线路的电缆线路信息相同的电缆结构信息对应的同相电缆在未发生故障时的历史平均能量。
根据本申请的一些示例性实施例，上述处理子单元包括：采样模块，用于对上述电压波形数据进行降采样，得到电压信号序列；变换模块，用于对上述电压信号序列进行短时傅里叶变换；处理模块，用于对短时傅里叶变换后的上述电压信号序列进行边界处理，得到上述待测波形能量。本实施例中，对电压波形数据进行降采样，得到电压信号序列，保证了波形数据的简洁性，减少了计算量，同时保证了数据的泛化能力较好，对电压信号序列进行短时傅里叶变换，可以捕捉到信号随时间变化的动态特性，并提供信号的时域和频域信息，对短时傅里叶变换后的电压信号序列进行边界处理，保证了得到的待测波形能量较为准确。
具体地，降采样过程可以用抽取因子M描述，即根据抽取因子确定降采样后的频率F＝F0/M，其中F0代表原始采样频率，在抽取因子为M的情况下，每M个采样点中只保留一个采样点，其余的采样点被丢弃，通过对信号长度的缩减，实现对于波形的简化，方便后续进行短时傅里叶变换。降采样后的序列频谱满足，k为整数，x(n)表示原始的电压波形数据，x'(n)表示降采样后的电压信号序列。
具体地，短时傅里叶变换通过在时间上对信号进行分段处理并应用傅里叶变换的方法，它将信号分成多个短时窗口，通过在时间上移动窗口，可以获取信号在不同时间的频谱特性，因此相比傅里叶变换只适用于处理全局频谱特性比较稳定的信号，短时傅里叶变换可以捕捉到信号随时间变化的动态特性，并提供信号的时域和频域信息。如下给出傅里叶变换(Fourier Transform，FT)和短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform，STFT)的理论公式，式中w(t-τ)代表加窗信号，FT：F(τ,ω)＝∫f(t)e-jωtdt，SFT：F(τ,ω)＝∫f(t)w(t-τ)e-jωtdt，根据帕塞瓦尔定理，电压信号序列的能量为该公式表示，信号在时域上和频域上的能量关系，即电压信号序列在时间域和频率域中的能量总量是相等的，其在傅里叶变换过程中保持不变；其中，t表示时间，ω表示角频率，e表示自然常数e＝2.71828，f(t)是时域上的信号，F(ω)是傅里叶变换后的频域信号。
具体地，由于电压信号序列为截断序列，而对于含卷积运算的变换而言，其在序列的首端和末端会出现异常突变，这种现象成为端点效应，端点效应所增加的虚假成分会导致波形能量的增加，因此解决的方法是进行边界处理。
根据本申请的另一些示例性实施例，上述处理模块包括：处理子模块，用于对短时傅里叶变换后的上述电压信号序列进行加补零处理和边界平滑处理中至少之一，上述变换单元包括：变换子单元，用于对上述电压波形数据进行Daubechies小波变换。本实施例中，对短时傅里叶变换后的电压信号序列进行加补零处理和边界平滑处理中至少之一，保证了边界处理后的电压信号序列较为准确，对电压波形数据进行Daubechies小波变换，保证了频率局部化能力和时域波形能量集中的处理能力较好，进一步地保证了后续得到的故障时间较为准确，从而进一步保证了故障位置的定位较为准确。
具体地，Daubechies小波(DbN，其中N是小波的阶数)具有紧支性和高阶消失矩、定位性能好、计算量较小等优点，相较于其他正交紧支集小波的Coiflet系列小波和Symlet系列小波，DbN系列小波在频率局部化能力和时域波形能量集中的处理能力更好，因此通过采用DbN小波，可以达到对行波暂态信号在较短的时域内准确的故信息的目的。本申请实施例中，采用的是Db4小波。
图4为小波变换的分层原理示意图，原始信号为还未进行分解的信号，即第0层，第一层表示对原始信号进行低通滤波得到A1波，对原始信号进行高通滤波得到D1波，第二层表示对A1波进行低通滤波得到A2波，对D1波进行高通滤波得到D2波，第三层表示对A2波进行低通滤波得到A3波，对D2波进行高通滤波得到D3波。图5为小波变换各级系数的波形示意图，横坐标表示时间，纵坐标表示频率。
本申请的又一些可选方案中，上述方法还包括：第二获取单元，用于在确定上述待测波形能量是否大于阈值能量之前，获取上述波形信号；采样单元，用于对上述波形信号进行降采样，得到波形序列；第四确定单元，用于确定上述波形序列的上述历史平均能量为上述阈值能量，上述历史平均能量为N为上述波形序列的序列数量，Ei为第i个上述波形序列的信号能量，η为预设的安全裕度，N为大于1的整数。本实施例中，获取波形信号，对波形信号进行降采样，得到波形序列，确定波形序列的历史平均能量为阈值能量，保证了得到的阈值能量较为准确，为后续确定待测线路是否发生故障提供数据支持。/>
在实际的应用过程中，本领域技术人员可以根据经验值设置上述安全裕度，也可以通过多次实验得到，本申请对此不作具体限制。
其他实施例中，上述第一确定单元包括：获取子单元，用于获取上述待测线路的历史故障能量以及对应的历史阈值能量，上述历史故障能量为上述待测线路历史的发生故障时的能量；第六确定子单元，用于确定上述历史故障能量与对应的上述历史阈值能量的差值；第七确定子单元，用于根据上述差值，确定故障判断准确度；第八确定子单元，用于根据上述故障判断准确度以及上述电压波形数据，确定上述待测线路是否发生故障。本实施例中，通过结合故障判断准确度以及电压波形数据，保证了对待测线路是否发生故障的判断较为准确。
其他实施例中，上述第二确定子单元包括：计算模块，用于计算第一故障时刻与第二故障时刻之间的时差，上述第一故障时刻为通过上述待测线路的第一端获取的上述电压波形数据来得到的上述故障时刻，上述第二故障时刻为通过上述待测线路的第二端获取的上述电压波形数据来得到的上述故障时刻；乘法模块，用于将上述时差与上述信号传播速度相乘，得到初始故障位置；确定模块，用于根据上述待测线路的中端位置以及上述初始故障位置，确定上述故障位置。本实施例中，计算第一故障时刻与第二故障时刻之间的时差，将时差与信号传播速度相乘，得到初始故障位置，根据待测线路的中端位置以及初始故障位置，确定故障位置，进一步保证了得到的故障位置较为准确。
具体地，当待测线路上发生短路之时，短路点处会产生向两侧传播的行波信号，当该信号在传播的过程中遇到了阻抗突变点时，会向相反的方向折射一个反射行波。故障位置利用如下公式计算：其中，M和N点为待测线路两端点，K为发生故障点，DMK为故障点到M点距离，TM为第一故障时刻，即M点记录仪记录到第一个行波的时间，TN为第二故障时刻，即N点记录仪记录到第一个行波的时间，L为待测线路的长度。
上述电缆故障位置的确定装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、上述第一确定单元、上述变换单元、上述计算单元、上述第二确定单元以及上述第三确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的电缆故障位置的确定方法。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的电缆故障位置的确定方法中，首先获取待测线路两端的电压波形数据，然后至少根据电压波形数据，确定待测线路是否发生故障，在待测线路发生故障时，对电压波形数据进行小波变换，得到时频信号，之后根据时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点，再至少根据模极大值点，确定故障时刻，最后至少根据电压波形数据以及故障时刻，确定故障位置。相比于现有技术中对于交叉互联电缆，测得时域数据后，直接将时域数据发送到一个公共数据处理点，通过数据处理确定故障位置，导致故障位置定位不准确的问题，本申请利用小波变换对电压波形数据进行分解得到时频信号，并计算各个尺度对应的模极大值点，即提取波形的不同频段分量，然后根据模极大值点确定故障时刻，保证了得到的故障时刻较为准确，最后根据电压波形数据和故障时刻来确定故障位置，进而保证了故障位置的定位较为准确。
2)、本申请的电缆故障位置的确定装置中，通过第一获取单元获取待测线路两端的电压波形数据，通过第一确定单元至少根据电压波形数据，确定待测线路是否发生故障，通过变换单元在待测线路发生故障时，对电压波形数据进行小波变换，得到时频信号，通过计算单元根据时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点，通过第二确定单元至少根据模极大值点，确定故障时刻，通过第三确定单元至少根据电压波形数据以及故障时刻，确定故障位置。相比于现有技术中对于交叉互联电缆，测得时域数据后，直接将时域数据发送到一个公共数据处理点，通过数据处理确定故障位置，导致故障位置定位不准确的问题，本申请利用小波变换对电压波形数据进行分解得到时频信号，并计算各个尺度对应的模极大值点，即提取波形的不同频段分量，根据模极大值点确定故障时刻，保证了得到的故障时刻较为准确，根据电压波形数据和故障时刻来确定故障位置，进而保证了故障位置的定位较为准确。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电缆故障位置的确定方法，其特征在于，包括：
获取待测线路两端的电压波形数据；
至少根据所述电压波形数据，确定所述待测线路是否发生故障；
在所述待测线路发生故障的情况下，对所述电压波形数据进行小波变换，得到时频信号；
根据所述时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点；
至少根据所述模极大值点，确定故障时刻，所述故障时刻为所述待测线路发生故障时的时刻；
至少根据所述电压波形数据以及所述故障时刻，确定所述待测线路的故障位置。
2.根据权利要求1所述的电缆故障位置的确定方法，其特征在于，至少根据所述电压波形数据以及所述故障时刻，确定所述待测线路的故障位置，包括：
根据所述电压波形数据，确定所述待测线路的信号传播速度；
根据所述信号传播速度以及所述故障时刻，确定所述故障位置。
3.根据权利要求1所述的电缆故障位置的确定方法，其特征在于，所述时频信号包括多个离散谱的频率点，根据所述时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点，包括：
根据所述时频信号，按频率权重计算各个时刻对应的信号强度为Jj表示j时刻的所述信号强度，x表示所述频率点的数量，hij表示j时刻频率点i所对应频率的强度；
根据所述信号强度，确定所述模极大值点。
4.根据权利要求1所述的电缆故障位置的确定方法，其特征在于，至少根据所述电压波形数据，确定所述待测线路是否发生故障，包括：
对所述电压波形数据进行数据预处理，得到待测波形能量，所述数据预处理包括傅里叶变换；
确定所述待测波形能量是否大于阈值能量，所述阈值能量为所述待测线路未发生故障的情况下对应波形信号的历史平均能量；
在所述待测波形能量大于所述阈值能量的情况下，确定所述待测线路发生故障。
5.根据权利要求4所述的电缆故障位置的确定方法，其特征在于，对所述电压波形数据进行数据预处理，得到待测波形能量，包括：
对所述电压波形数据进行降采样，得到电压信号序列；
对所述电压信号序列进行短时傅里叶变换；
对短时傅里叶变换后的所述电压信号序列进行边界处理，得到所述待测波形能量。
6.根据权利要求5所述的电缆故障位置的确定方法，其特征在于，
对短时傅里叶变换后的所述电压信号序列进行边界处理，包括：
对短时傅里叶变换后的所述电压信号序列进行加补零处理和边界平滑处理中至少之一，
对所述电压波形数据进行小波变换，包括：
对所述电压波形数据进行Daubechies小波变换。
7.根据权利要求4所述的电缆故障位置的确定方法，其特征在于，在确定所述待测波形能量是否大于阈值能量之前，所述方法还包括：
获取所述波形信号；
对所述波形信号进行降采样，得到波形序列；
确定所述波形序列的所述历史平均能量为所述阈值能量，所述历史平均能量为N为所述波形序列的序列数量，Ei为第i个所述波形序列的信号能量，η为预设的安全裕度，N为大于1的整数。
8.根据权利要求2所述的电缆故障位置的确定方法，其特征在于，根据所述信号传播速度以及所述故障时刻，确定所述故障位置，包括：
计算第一故障时刻与第二故障时刻之间的时差，所述第一故障时刻为通过所述待测线路的第一端获取的所述电压波形数据来得到的所述故障时刻，所述第二故障时刻为通过所述待测线路的第二端获取的所述电压波形数据来得到的所述故障时刻；
将所述时差与所述信号传播速度相乘，得到初始故障位置；
根据所述待测线路的中端位置以及所述初始故障位置，确定所述故障位置。
9.一种电缆故障位置的确定装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取待测线路两端的电压波形数据；
第一确定单元，用于至少根据所述电压波形数据，确定所述待测线路是否发生故障；
变换单元，用于在所述待测线路发生故障的情况下，对所述电压波形数据进行小波变换，得到时频信号；
计算单元，用于根据所述时频信号，计算各个尺度对应的小波变换系数的模极大值点；
第二确定单元，用于至少根据所述模极大值点，确定故障时刻，所述故障时刻为所述待测线路发生故障时的时刻；
第三确定单元，用于至少根据所述电压波形数据以及所述故障时刻，确定所述待测线路的故障位置。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至8中任意一项所述的电缆故障位置的确定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410177657.9A CN118011145A (zh) | 2024-02-08 | 2024-02-08 | 电缆故障位置的确定方法、确定装置和电子设备 |
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|---|---|---|---|
| CN202410177657.9A CN118011145A (zh) | 2024-02-08 | 2024-02-08 | 电缆故障位置的确定方法、确定装置和电子设备 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN118011145A true CN118011145A (zh) | 2024-05-10 |
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| CN202410177657.9A Pending CN118011145A (zh) | 2024-02-08 | 2024-02-08 | 电缆故障位置的确定方法、确定装置和电子设备 |
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| CN (1) | CN118011145A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118150944A (zh) * | 2024-05-11 | 2024-06-07 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 采用特征信号能量的有源配电网故障区段辨识方法及*** |
-
2024
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