一种基于附加电源的配电网故障测距系统及方法与流程

1.本公开涉及故障测距技术领域，特别涉及一种基于附加电源的配电网故障测距系统及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.随着用电需求日益增高，高速发展中的电力系统进入了以大机组、高电压、跨区域为基本特点的大电网时代。配电网处在电力系统的末端，在电力系统和电力用户中间充当桥梁作用。由于配电网直接连接电力负荷，其对电力用户的影响也最大。因此，配电网的运行稳定性对企业的生产、居民的生活至关重要。
4.与输电网相比，配电网设备众多，线路连接关系复杂，并且各线路之间相互交错、重叠，所处环境相对复杂，容易受到各种外界环境和自身问题的影响。
5.发明人发现，长期以来，对于电力系统故障测距的研究更加偏向于输电网，直接将输电网的故障测距方法应用到配电网的故障测距中会导致测距结果不准确，同时，现有的输电网的故障测距策略，无法根据电力系统的响应信号进行故障测距。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种基于附加电源的配电网故障测距系统及方法，通过设置电力电子电源作为附加电源，实现了三相输电线路断电后的故障检测以及测距，能够在快速确定故障类型后进行精确的故障定位，减少了停电时间，提高了供电的稳定性。
7.为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
8.本公开第一方面提供了一种基于附加电源的配电网故障测距系统。
9.一种基于附加电源的配电网故障测距系统，包括：控制模块、触发模块和电力电子电源，电力电子电源包括交流电源和与交流电源连接的开关电路；
10.开关电路包括多个连接的开关管，开关管的输出端与待检测的各相线路连接，控制模块通过触发模块与各个开关管连接；
11.控制模块实时获取待检测电路的运行数据，当检测到待检测线路断电时，通过触发模块控制电力电子电源的开关管的开断，根据待测线路的检测信号反馈量得到故障测距结果。
12.进一步的，所述开关电路包括三条支路，第一支路包括串联的第一开关管和第二开关管，第一支路的中点与a相连接，第一开关管与交流电源的输出端连接，第二开关管接地；
13.第二支路包括串联的第三开关管和第四开关管，第二支路的中点与b相连接，第三开关管与交流电源的输出端连接，第四开关管接地；
14.第三支路包括串联的第五开关管和第六开关管，第三支路的中点与c相连接，第五
开关管与交流电源的输出端连接，第六开关管接地。
15.更进一步的，交流电源的输出端与各个开关管的连接线上设有与控制模块连接的电流互感器和/或电压互感器。
16.本公开第二方面提供了一种基于附加电源的配电网故障测距方法。
17.一种基于附加电源的配电网故障测距方法，利用本公开第一方面所述的基于附加电源的配电网故障测距系统，包括以下过程：
18.控制模块实时获取待检测电路的运行数据，当检测到待检测线路断电时，通过触发模块控制电力电子电源的开关管的开断，以使电力电子电源向待测线路注入检测信号；
19.在正弦检测信号的一个周期内，根据如下阶段进行故障测距：
20.第一阶段：对第一开关管、第三开关管和第五开关管在每一个信号周期都施加一次触发脉冲，其余开关管关断，此阶段的触发用于检测接地故障；
21.第二阶段：对第一开关管和第四开关管施加触发脉冲，其余开关管关断，用于检测ab相间故障；
22.第三阶段：对第一开关管和第六开关管施加触发脉冲，其余开关管关断，用于检测ac相间故障；
23.第四阶段：对第三开关管和第六开关管施加触发脉冲，其余开关管关断，用于检测bc相间故障；
24.第五阶段：根据前四个阶段进行的故障类型判断，进行故障测距。
25.进一步的，第一阶段中，根据a、b、c三相的响应电流判断接地故障为单相接地故障或者双相接地故障或者三相接地故障。
26.更进一步的，当c相的响应电流大于a相和b相时，可判断为c相故障；
27.当发生两相短路接地故障时，故障相的响应电流大于非故障相响应电流；
28.当配电线路发生三相接地故障时，三相响应电流相同；
29.当线路无接地故障时，三相均无响应电流；
30.只对确定的接地故障相进行激励电压信号的注入，根据激励电压信号和响应电流信号得到故障回路电感，根据故障回路电感得到测距结果。
31.进一步的，第二阶段、第三阶段和第四阶段中，进行相间故障测距，包括：
32.两故障相之间的响应电流大于故障相和非故障相之间的响应电流；
33.对确定的相间故障的两相进行激励电压信号的注入，根据激励电压信号和响应电流信号得到故障回路电感，根据故障回路电感得到测距结果。
34.进一步的，三相短路故障的故障测距，包括：
35.向线路注入含有谐波的激励电压信号并采集线路的响应电流信号，通过激励电压信号和响应电流信号测量线路在故障和非故障状态下的谐波阻抗；
36.两条曲线都可以用一阶函数表示，线路故障状态下变量系数的值随线路参数变化而变化，根据线路参数对变量系数的阈值进行整定，根据变量系数的值判断线路是否存在三相短路故障；
37.对确定的相间故障的三相进行激励电压信号的注入，根据激励电压信号和响应电流信号得到故障回路电感，根据故障回路电感得到测距结果。
38.进一步的，在线路首端施加具有谐波含量的电压脉冲信号来获取线路的响应电流
信号，对激励电压信号和响应电流信号进行快速傅里叶变换，通过快速傅里叶变换的激励电压信号和响应电流信号得到线路的谐波阻抗。
39.进一步的，故障测距结果为：故障回路电感与单位长度线路的电感的比值。
40.与现有技术相比，本公开的有益效果是：
41.1、本公开采用电力电子开关电路作为可控扰动源，将电力电子开关器件由传统的能量转换角色转变为独立的可控信号源，电力电子开关耐压高，开关速度高，驱动功率小，导通状态灵活可控，将检测信号注入系统，能够通过分析系统响应信号来实现故障距离检测。
42.2、本公开所述的内容在配电网因故障停电后，设置附加的电源向线路中注入信号，通过控制附加电力电子电源中不同igbt的导通，向失电线路中注入的检测信号会形成不同的检测回路，分析检测信号能够实现对失电线路的故障类型检测以及距离测量；所述方法能在较短的时间内，实现了对配电网故障距离的检测，准确的对故障进行了定位，大大减少了配电网停电时间。
43.本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
44.构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
45.图1为本公开实施例1所述的检测系统结构示意图。
46.图2为本公开实施例2所述的接地故障的距离测量原理示意图。
47.图3为本公开实施例2所述的线路c相接地故障等效电路图。
48.图4为本公开实施例2所述的线路c相接地故障电路简化模型。
49.图5为本公开实施例2所述的线路存在c相接地故障时的检测电流波形仿真图。
50.图6为本公开实施例2所述的线路c相接地故障测距回路简化模型。
51.图7为本公开实施例2所述的线路存在ab相间故障等效电路图。
52.图8为本公开实施例2所述的线路存在ab相间故障时的测距回路简化模型。
53.图9为本公开实施例2所述的线路存在ab相间故障时的检测电流波形仿真图。
54.图10为本公开实例2所述的线路存在三相短路故障时的响应电流波行。
55.图11为本公开实例2所述的线路存在三相短路故障时故障与非故障状态下的谐波阻抗曲线。
56.图12为本公开实例3所述的线路存在a相接地故障时信号频谱和谐波阻抗。
57.图13为本公开实例3所述的线路存在a相接地故障时的故障测距结果。
58.图14为本公开实例3所述的线路存在ab相间故障时信号频谱和谐波阻抗。
59.图15为本公开实例3所述的线路存在ab相间故障时的故障测距结果。
具体实施方式
60.下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
61.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另
有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
62.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
63.在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
64.实施例1：
65.如图1所示，本公开实施例1提供了一种基于附加电源的配电网故障测距系统，包括控制模块、触发模块和电力电子电源，所述电力电子电源的输出端分别连接待检测的各相线路，所述控制模块通过触发模块分别控制连接电力电子电源的输出端，向对应的相线路注入的检测信号，分析检测信号获得故障线路的故障距离。
66.控制模块：用于生成电力电子开关电源的控制指令，在分析得到故障类型后进行故障距离计算；
67.触发模块：用于根据控制模块的控制指令生成触发信号，触发电力电子开关电源的电力电子器件工作；
68.本实施例中，电力电子电源包括交流电源和开关电路，所述开关电路包括多个连接的开关管，所述开关管的输出端连接待检测的各相线路，开关管的触发端连接触发模块。
69.电力电子电源包括交流电源和连接在交流电源两端的开关电路，所述开关电路包括六个igbt，其中两两igbt串联后并联连接，形成三条igbt支路，每条支路的中点为输出端，分别连接至三相电路的a相、b相和c相，每条支路上的两个igbt，其中一个igbt为信号注入igbt用于连接交流电源的输出端，另一个igbt为接地igbt用于连接接地端。
70.具体的，本实施例中连接a相的igbt支路包括串联连接的第一注入igbt q1和第一接地igbt q2，连接b相的igbt支路包括串联连接的第二注入igbt q3和第二接地igbt q4，连接c相的igbt支路包括串联连接的第三注入igbt q5和第三接地igbt q6。
71.由交流电源提供的检测信号，经由igbt单元注入失电线路，再经过电缆的绝缘电阻与对地电容，最终流入交流电源接地点形成回路。
72.进一步地，还包括设置在线路上的电流互感器和电压互感器，所述电流互感器与电压互感器控制模块连接，用于检测注入的电流检测信号和电压检测信号。
73.本实施例设计采用电力电子开关电路作为可控扰动源，将电力电子开关器件由传统的能量转换角色转变为独立的可控信号源，电力电子开关耐压高，容量大，导通状态灵活可控，将检测信号注入系统，能够分析系统响应来实现故障测距。
74.本实施例的系统当配电网因故障断电后，设置附加的电源向线路中注入信号，通过控制附加电力电子电源中不同igbt的导通，向失电线路中注入的检测信号会形成不同的检测回路，分析检测信号能够实现对失电线路的故障类型检测以及距离测量。所述方法能在较短的时间内，实现对配电网故障距离的检测，大大减少配电网停电时间。
75.实施例2：
76.基于实施例1的系统，本公开实施例2提供了一种基于附加电源的配电网故障测距方法，该方法可以在控制模块中实现，包括以下步骤；
77.步骤1、实时获取待检测电路的运行数据，识别待检测线路是否断电，如果断电，执行下一步；
78.步骤2、对接地故障检测，输出控制信号控制触发电力电子电源的开关单元的注入igbt，以使电力电子电源向待测线路注入检测信号，分析检测信号获得故障类型，并进行距离计算，得到故障距离检测结果；
79.对于相间故障检测，输出控制信号控制触发其中一相线路连接的开关单元的注入igbt，以使电力电子电源向待测相线路注入检测信号，控制触发其他相线路连接的开关单元的接地igbt，分析检测信号获得故障类型，并进行距离计算，得到故障距离检测结果。
80.对于不同的线路故障进行故障测距需要不同的igbt导通策略，据此制定igbt导通方案。
81.步骤2是igbt导通方案，通过控制模块的控制信号输出至触发模块，触发模块对开关单元的igbt进行导通。如表1所示，不同类型的故障检测时各个igbt的导通情况表，具体的，本实施例采用下列触发控制方法，包括：
82.因检测信号为正弦信号，且igbt的导通需要在信号的正半周内，为便于描述，规定一个信号周期，指的就是正弦检测信号的一个周期；
83.第一阶段：时长为1个信号周期，此阶段对igbt q1，q3，q5在每一个信号周期都施加一次触发脉冲，其余igbt关断，此阶段的触发用于检测接地故障。
84.第二阶段：时长为1个信号周期，此阶段对igbt q1，q4施加触发脉冲，其余igbt关断，用于检测ab相间故障。
85.第三阶段：时长为1个信号周期，此阶段对igbt q1，q6施加触发脉冲，其余igbt关断，用于检测ac相间故障。
86.第四阶段：时长为1个信号周期，此阶段对igbt q3，q6施加触发脉冲，其余igbt关断，用于检测bc相间故障。
87.第五阶段：根据前四个阶段进行的故障类型判断，进行故障测距。
88.表1：
89.[0090][0091]
步骤2中是对各种故障的识别过程，下面按照故障类型分别进行说明。
[0092]
步骤2.1：接地故障测距
[0093]
步骤2中，输出控制信号控制触发电力电子电源的开关单元的注入igbt，接地故障类型主要是根据a、b、c三相的电流来进行判别，若其中一相电流远大于另外两相电流，则该相发生接地故障。确定故障类型之后，再根据检测信号来进行故障测距。
[0094]
下面以具体的示例说明接地故障测距的原理，如图2所示，包含了igbt的导通情况和检测电流的流向。
[0095]
控制模块控制触发模块将igbt q1，q3，q5同时导通，且q2，q4，q6关闭。电流信号经igbt q1，q3，q5，注入到三相线路中，并形成电流回路，通过分析检测电流信号的实现故障类型的判别，并进行故障测距。
[0096]
以c相接地故障为例，根据故障回路绘制故障相和非故障相等效电路参见附图3所示。在附图3中，为母线到负载的线路阻抗，为负载阻抗，为故障点到线路首端距离占线路总长度的比例，r
f
为故障电阻，e为单相电压，当igbt导通角为δ时：
[0097][0098]
在阶段1、2、3和4中，通过控制igbt的导通组合来形成不同的回路。当配电线路出现故障时，响应电流将与负载不平衡时出现的不平衡电流不同，可以根据不平衡电流判断故障类型。假设三相线路参数相同，三相负载平衡且参数相同。为了研究线路并联电容的影响，考虑了传输线的pi模型，简化网络如图4中的(a)所示。线路参数用阻抗表示，因为a相和b相参数完全相同，将ab两相进行合并，合并后的网络如图4中的(b)。
[0099][0100][0101][0102][0103]
z5＝kz
linec
[0104]
z6＝(1
‑
k)z
linea
[0105][0106][0107]
从图4中的(b)可以看出，阻抗z1，z2和z4的连接方式为y形，阻抗z6，z7和z8的连接方式也为y形。将上述阻抗转换为δ连接，以进一步简化电路，得到图4中的(c)所示的等效电路，变换后的各阻抗参数如下：
[0108][0109][0110][0111][0112][0113][0114]
阻抗z9，z
14
和z
11 13 15
组成的整体具有δ连接的特点，为了简化电路，可以将上述
△
连接的阻抗其转换为y连接，得到如图4中的(d)所示的等效电路，变换后的各阻抗参数如下：
[0115]
z
23
＝z
11
z
13
z
15
[0116][0117][0118][0119]
假设三相线路参数是一致的，并且三相负载是平衡的，那么上文中线路的阻抗参数z
linea
、z
lineb
、z
linec
相同且三相负载参数z
loada
、z
loadb
、z
loadc
相同，为了方便比较，上述三相线路和三相负载参数用a相参数来表示，进一步简化后的故障回路参数如下
[0120]
[0121][0122][0123][0124][0125]
故障相电流为：
[0126][0127]
无故障相电流：
[0128][0129]
从上述公式可得，流过非故障相的电流i
b
与流过非故障相的电流i
a
相同，因为故障相式子中的分母比非故障相式子中的分母小得多，所以流过故障相的电流i
c
比流过非故障相的电流i
a
、i
b
大得多。检测电流的仿真波形参见附图5所示。
[0130]
在阶段1中，当c相的响应电流大于a相和b相时，可判断为c相故障。同理，当发生两相短路接地故障时，由于故障相的等效阻抗小于非故障相的等效阻抗，所以相同激励电压信号下故障相的响应电流大于非故障相响应电流。当配电线路发生三相接地故障时，由于故障对称，三相响应电流相同。当线路无接地故障时，步骤1中的igbt变换器与线路不构成回路，三相均无明显的响应电流。
[0131]
在阶段5中，通过在线路首端施加具有丰富谐波含量的电压脉冲信号来获取线路的响应电流信号，对激励电压信号和响应电流信号进行fft(fast fourier transform)得到激励电压信号和响应电流信号中的基波及谐波分量。当导通角为0
°
时，激励电压信号中只包含与激励电压信号同幅值的基频电压(原始信号)，不包含高次谐波电压。当导通角为90
°
时，激励电压信号中含有丰富的谐波电压信号，通过激励电压信号和响应电流信号可以得到线路的谐波阻抗。
[0132]
通过前述的故障类型检测方法可以得到线路的故障类型，以c相接地故障为例，当配电网故障测距装置检测到线路存在c相接地故障后，在阶段1中选择导通igbt 5来向故障线路注入激励电压信号，由于仅控制对应故障相的igbt导通，避免了非故障相在故障点处产生助增电流，非故障相的助增电流流过故障电阻时会对测距结果造成的影响，故障回路的等效电路参见附图6所示。
[0133]
确定故障类型后的测距回路相比于故障类型识别时更具针对性，所以故障回路也更简单清晰，由图6中的(b)可知，简化后的测距回路只有线路阻抗、故障电阻和对地电容，
对地电阻的影响十分微小，几乎可以忽略不计。
[0134]
由前述内容可知，当采集周期固定时，电源的频率变化对实验结果几乎没有影响，采集周期不需要跟随电源信号的周期变化而变化，设采集点数为n，采样时间间隔为t，采集周期为t，则
[0135]
t＝n*t
[0136]
设采样频率为f，则
[0137][0138]
设角速度为ω0，则
[0139][0140]
在激励电压信号和响应电流信号计算得到的谐波阻抗中，0次谐波阻抗的大小为
[0141]
z
eq0
＝r
f
krc
l
[0142]
n次谐波阻抗的大小为
[0143][0144]
配电线路在不同频率下的谐波阻抗可以表示为
[0145][0146]
线路的基频电抗x1为
[0147][0148]
根据谐波阻抗计算得到电抗的大小，进一步根据角速度信息计算得到线路的电感
[0149][0150]
故障距离为s＝l/l0，l0为单位长度线路的电感。通过以上步骤计算出故障回路的电感，并对故障进行测距，利用电感对故障进行测距可以避免故障电阻对测距结果产生的影响。
[0151]
步骤2.2：相间故障测距
[0152]
相间故障检测以及测距方法，具体的控制触发信号触发其中的任意两相线路的igbt，其中一相线路连接的开关单元触发注入igbt，另一相线路连接的开关单元触发接地igbt，根据相间电流的大小以及极性判断故障类型，并根据检测信息进行故障测距。
[0153]
相间故障检测方法，参见附图7所示，包含了igbt的导通情况和检测电流的流向。
[0154]
以检测ab相间故障为例，将igbt q1，q4导通，其余关闭，故障测距等效电路图参见附图8所示。
[0155]
假设三相线路参数相同，三相负载平衡。为了研究线路并联电容的影响，考虑了传输线的pi模型。简化网络如图8中的(a)所示，将图8中的(a)中的元件位置进行调整并重新
排布，得到简化网络如图8(b)所示，将并联的器件z4与z3合并得到z6。
[0156][0157]
简化后的电路如图8中的(c)所示，进一步简化电路，合并z6、r
f
和z2，得到简化后的等效元件z7如图8中的(d)：
[0158][0159]
进一步合并图8(d)中的阻抗，得到z
eq
如图8(e)
[0160][0161][0162]
非故障情况下：
[0163]
z
eq
＝2(z
lineb
z
loadb
)
[0164]
由上式可知，当线路相间故障回路和正常回路阻抗有较大差异，当电压信号注入故障和非故障回路时，电流会有明显不同。故障时a、b相检测电流的仿真波形参见附图9所示。
[0165]
当检测相间故障的igbt组合导通时，电流会流经故障相以及故障点，流过故障相的电流ia≈ib，非故障相电流ic＝0，可判断故障相电流大于非故障相电流。同理，当线路发生bc两相短路或ac两相短路时，两故障相的响应电流将大于故障相和非故障相的响应电流。根据上述特征可以确定故障类型。
[0166]
通过前述的故障类型检测方法得到ab相间故障之后，在阶段2中选择导通igbt q1和q4来向故障线路注入激励电压信号，由于仅控制对应故障相的igbt导通，避免了非故障相在故障点处产生助增电流，非故障相的助增电流流过故障电阻时会对测距结果造成的影响，。
[0167]
与接地故障时的测距方式相同，同样有
[0168]
t＝n*t
[0169][0170][0171]
配电线路在不同频率下的谐波阻抗可以表示为
[0172][0173]
线路的基频电抗x1为
[0174][0175]
线路的电感为
[0176][0177]
故障距离便可由s＝l/l0计算得到，l0为单位长度线路的电感。
[0178]
步骤2.3：三相短路故障测距
[0179]
当线路出现三相短路故障时，既不能检测到接地电流，也不能通过不平衡的响应电流来判断三相短路故障，故障和非故障情况下的响应电流参见附图10所示。
[0180]
虽然三相短路故障电流大于非故障情况下的短路电流，但是仅以电流大小作为标准难以准确判断故障类型，负载的变化、故障点的远近会影响电流的大小，三相短路的电流判断阈值难以界定，从而影响判断结果。为了能够在三相短路情况下准确判断故障类型，此时可以检测线路的谐波阻抗，通过谐波阻抗判断三相线路是否存在永久性故障。谐波阻抗以z
(n)
表示，谐波阻抗的表达式为：
[0181][0182]
式中，n为谐波次数，谐波阻抗即系统在不同频率谐波下的阻抗特性。
[0183]
向线路注入含有谐波的激励电压信号并采集线路的响应电流信号，通过激励电压信号和响应电流信号测量线路在故障和非故障状态下的谐波阻抗，测量结果参见附图11所示。
[0184]
当线路无故障时，非故障状态下的谐波阻抗随着频率的增加而增大，使得系统在非故障状态下的谐波阻抗呈现较大的斜率。而当发生三相短路故障时，故障状态下的谐波阻抗随频率的增加变化幅度较小，使得系统在故障状态下的谐波阻抗呈现出较小的斜率。两条曲线都可以用y＝a bx表示，线路故障状态下b的值随线路参数变化而变化，根据线路参数对b的阈值进行整定，根据b的值可以判断线路是否存在三相短路故障。
[0185]
通过以上方法对确定故障类型之后，即可进行故障测距。测距原理与前述方法相同，通过谐波阻抗数据，得到电感数据，对故障进行测距。
[0186]
实施例3：
[0187]
基于实施例1所述系统与实施例2的方法，在配电线路上设置故障，注入激励电压信号并检测激励电压和响应电流信号，将信号分解得到谐波信息，进一步通过谐波信息得到阻抗信息，进而定位故障，具体实例如下：
[0188]
(1)接地故障测距
[0189]
以线路4km处的a相接地故障为例，注入激励电压信号，对激励和响应信号进行检测，并将信号进行分解，得到电压电流信号的谐波分量，进而通过电压电流谐波分量来定位故障，单相接地故障下的各信号及谐波分量如附图12所示，每行代表每相的电压频谱、电流频谱和谐波阻抗信息，由第一行第三列的谐波阻抗数据分解得到线路故障的位置信息。
[0190]
通过谐波阻抗来对接地故障进行测距，取0到9次谐波阻抗对故障进行9次测距，测距结果如附图13所示，测距结果与实际故障位置十分接近，误差小于等于0.1％，采取中位
数作为实验结果的误差为0.05％，平均值误差为0.0417％。
[0191]
为了验证故障点距离变化对测距结果造成的影响，多次调整故障点的距离，从设置故障距离为0.5km开始，直到故障距离达到5.5km，依次进行测距，测距结果如表2所示。
[0192]
表2
[0193][0194]
进一步的，为了确定故障电阻对测距结果带来的影响，在线路长度不变的情况下改变故障电阻的大小，设置故障距离为2km，测试结果如表3所示。
[0195]
表3：
[0196][0197][0198]
(2)相间故障测距
[0199]
在距离线路首端4km处设置ab两相短路故障，根据故障类型设置对应的igbt导通组合，向故障线路注入激励电压信号，将激励电压和响应电流信号分解得到信号的谐波分量，如附图14所示。
[0200]
通过谐波分量来对相间故障进行测距，取0到9次谐波对故障进行9次测距，测距结果如附图15所示。由测距结果可知，除个别测距结果偏差较大以外，其余大部分测距结果都具有较高的精度，去掉误差较大的两个测距数据，误差为0.65％，采取中位数4.005作为实验结果时测距误差为0.125％，平均值误差为0.63％。
[0201]
为了验证故障点距离变化对测距结果造成的影响，多次调整故障点的距离，从设置故障距离为0.5km开始，直到故障距离达到5.5km，依次进行测距，测距结果如表4所示。
[0202]
表4
[0203][0204]
进一步的，为了确定故障电阻对测距结果带来的影响，在线路长度不变的情况下改变故障电阻的大小，设置故障距离为2km，测试结果如表5所示。
[0205]
表5
[0206][0207]
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。