本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，具體涉及一種輸電線路雷擊故障定位方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、雷電與電力系統(tǒng)停電之間存在明顯的相關(guān)性。架空輸電線路的雷擊發(fā)生率是通過雷擊暴露來估算的，雷擊暴露涉及雷電引線向下發(fā)展的最后階段所涉及的物理過程。這一過程可能導(dǎo)致相導(dǎo)線、桿塔或架空地線遭受雷擊。雷電回?fù)綦娏髯⑷脒@些導(dǎo)體后會產(chǎn)生高壓雷電浪涌，以行波形式從雷電附著點(diǎn)開始沿輸電線路向兩個方向傳播。

2、在變電站附近發(fā)生直接雷擊時，雷電浪涌會對變壓器繞組甚至二次側(cè)設(shè)備造成損壞。除了這種罕見的情況外，直擊雷還可能引發(fā)閃絡(luò)(在屏蔽失效的情況下)和反閃絡(luò)。在這種情況下，最明顯的影響就是電壓驟降或永久斷電。并且在閃絡(luò)發(fā)生期間，網(wǎng)絡(luò)元件的絕緣性能會下降。絕緣強(qiáng)度的減弱實(shí)際上是一個隱患，需要盡早發(fā)現(xiàn)并通過日常維護(hù)加以消除。

3、因此，準(zhǔn)確定位雷擊故障點(diǎn)對供電安全至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種輸電線路雷擊故障定位方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，能準(zhǔn)確定位雷擊故障點(diǎn)，保障了供電安全。

2、本技術(shù)實(shí)施例的第一方面提供一種輸電線路雷擊故障定位方法，包括：

3、獲取輸電線路遭受直接雷擊后的瞬態(tài)電壓數(shù)據(jù)；

4、基于歷史故障數(shù)據(jù)定義一組可能的故障位置；

5、將瞬態(tài)電壓轉(zhuǎn)化為瞬態(tài)電流；

6、將所述瞬態(tài)電流從同一觀測點(diǎn)反向注入輸電系統(tǒng)的仿真模型，模擬出每個可能的故障位置處的橫向分支電流；

7、計算所述瞬態(tài)電流與每個可能的故障位置處的所述橫向分支電流之間的時域相似性，將相似度最高的故障位置確定為雷擊故障位置。

8、本技術(shù)實(shí)施例通過獲取遭受直接雷擊后的瞬態(tài)電壓數(shù)據(jù)，確保了所用數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時性。基于歷史故障數(shù)據(jù)定義一組可能的故障位置，為后續(xù)模擬提供了合理的假設(shè)范圍。將瞬態(tài)電壓轉(zhuǎn)化為瞬態(tài)電流，并從同一觀測點(diǎn)反向注入仿真模型，確保了信號在仿真中的正確傳播路徑。通過計算時域相似性確定故障位置并輸出，能夠有效識別最接近實(shí)際故障位置的模擬位置，從而提高了定位精度和可靠性。本技術(shù)只需要在主變電站安裝一個測量點(diǎn)既能實(shí)現(xiàn)故障定位，且其性能對系統(tǒng)復(fù)雜性和配置不敏感。同時，本方法不僅適用于無損系統(tǒng)，也同樣適用于有損傳輸線路，對于有損介質(zhì)，反向損耗模型和有損反向傳播模型都能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的故障定位。

9、在一個實(shí)施例中，所述獲取輸電線路遭受直接雷擊后的瞬態(tài)電壓信號，包括在輸電線路遭受直接雷擊后，獲取給定觀測點(diǎn)測量得到的瞬態(tài)電壓數(shù)據(jù)。

10、本技術(shù)實(shí)施例通過獲取給定觀測點(diǎn)測量得到的瞬態(tài)電壓數(shù)據(jù)，確保了數(shù)據(jù)來源的明確性和一致性，避免了不同觀測點(diǎn)帶來的誤差。通過對特定觀測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以更好地控制輸入仿真的數(shù)據(jù)質(zhì)量，從而提高整個定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。此外，使用固定觀測點(diǎn)還可以簡化數(shù)據(jù)收集和處理流程，便于標(biāo)準(zhǔn)化操作，提升工作效率。

11、在一個實(shí)施例中，所述將瞬態(tài)電壓轉(zhuǎn)化為瞬態(tài)電流，包括對所述瞬態(tài)電壓進(jìn)行時間反轉(zhuǎn)處理，得到所述瞬態(tài)電流。

12、本技術(shù)實(shí)施例通過時間反轉(zhuǎn)將瞬態(tài)電壓轉(zhuǎn)化為瞬態(tài)電流，使得反向注入仿真模型的電流信號更接近實(shí)際情況。

13、在一個實(shí)施例中，所述計算所述瞬態(tài)電流與每個可能的故障位置處的所述橫向分支電流之間的時域相似性，將相似度最高的故障位置確定為雷擊故障位置，包括：

14、對所述瞬態(tài)電流進(jìn)行采樣，得到瞬態(tài)電流信號序列、對所述橫向分支電流進(jìn)行采樣，得到橫向分支電流序列；

15、計算所述瞬態(tài)電流信號序列與每個可能的故障位置處的所述橫向分支電流序列之間的互相關(guān)序列最大值指標(biāo)；

16、將所述互相關(guān)序列最大值指標(biāo)中的最大者對應(yīng)的故障位置，作為所述相似度最高的故障位置，并確定為所述雷擊故障位置。

17、本技術(shù)實(shí)施例對信號序列進(jìn)行采樣和計算互相關(guān)序列最大值指標(biāo)，通過離散化處理，使得復(fù)雜的時間連續(xù)信號變成了易于處理的離散信號序列，大大簡化了計算過程。將互相關(guān)序列最大值指標(biāo)作為量化標(biāo)準(zhǔn)來衡量兩個信號之間的相似性，從而使故障位置的確定更加精確。可以高效地確定最可能的故障位置，顯著提升了故障定位的速度和準(zhǔn)確性。

18、在一個實(shí)施例中，所述互相關(guān)序列最大值指標(biāo)的計算公式為：

19、

20、其中，k＝0,1,2,…,k；l＝0,±1,±2,…,±(k-1)；為時間窗口；δt為時間采樣間隔；k為時間窗口所包含的時間采樣周期數(shù)；k為用于索引離散時間信號中特定采樣點(diǎn)的整數(shù)變量；為每個可能的故障位置的互相關(guān)序列最大值指標(biāo)；xg為定義的一組可能的故障位置；ψ(xg,k-l)表示對ψ(xg,k)在時間軸上平移|l個采樣點(diǎn)后的信號序列；φ(k)為瞬態(tài)電流信號序列；ψ(xg,k)為橫向分支電流序列；l為信號在時間上的平移量。

21、本技術(shù)實(shí)施例通過引入時間窗口、時間采樣間隔、信號平移量等參數(shù)，確保了計算過程的嚴(yán)謹(jǐn)性和可重復(fù)性，保證了計算的準(zhǔn)確性，還為后續(xù)的故障位置確定提供了可靠的依據(jù)。通過這種方式，可以更精細(xì)地捕捉到瞬態(tài)電流與橫向分支電流之間的微小差異，從而提高故障定位的精度。

22、本技術(shù)實(shí)施例的第二方面提供一種輸電線路雷擊故障定位裝置，包括：

23、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取輸電線路遭受直接雷擊后的瞬態(tài)電壓數(shù)據(jù)；

24、故障位置定義模塊，用于基于歷史故障數(shù)據(jù)定義一組可能的故障位置；

25、轉(zhuǎn)化模塊，用于將瞬態(tài)電壓轉(zhuǎn)化為瞬態(tài)電流；

26、橫向分支電流計算模塊，用于將所述瞬態(tài)電流從同一觀測點(diǎn)反向注入輸電系統(tǒng)的仿真模型，模擬出每個可能的故障位置處的橫向分支電流；

27、故障位置確定模塊，用于計算所述瞬態(tài)電流與每個可能的故障位置處的所述橫向分支電流之間的時域相似性，將相似度最高的故障位置確定為雷擊故障位置。

28、本技術(shù)實(shí)施例的第三方面提供了一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時，使得所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)如本技術(shù)實(shí)施例的第一方面提供的輸電桿塔耐雷水平分析方法。

29、本技術(shù)實(shí)施例的第四方面提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如本技術(shù)實(shí)施例的第一方面所述的方法。

30、本技術(shù)實(shí)施例的第一方面提供的輸電線路雷擊故障定位方法，通過獲取遭受直接雷擊后的瞬態(tài)電壓數(shù)據(jù)，確保了所用數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時性。基于歷史故障數(shù)據(jù)定義一組可能的故障位置，為后續(xù)模擬提供了合理的假設(shè)范圍。將瞬態(tài)電壓轉(zhuǎn)化為瞬態(tài)電流，并從同一觀測點(diǎn)反向注入仿真模型，確保了信號在仿真中的正確傳播路徑。通過計算時域相似性確定故障位置并輸出，能夠有效識別最接近實(shí)際故障位置的模擬位置，從而提高了定位精度和可靠性。本技術(shù)只需要在主變電站安裝一個測量點(diǎn)既能實(shí)現(xiàn)故障定位，且其性能對系統(tǒng)復(fù)雜性和配置不敏感。同時，本方法不僅適用于無損系統(tǒng)，也同樣適用于有損傳輸線路，對于有損介質(zhì)，反向損耗模型和有損反向傳播模型都能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的故障定位。

31、可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以參見上述第一方面中的相關(guān)描述，在此不再贅述。