本发明属于电力系统，尤其涉及一种输电线路故障信息融合测距系统及方法。
背景技术：
1、输电线路状态智能监测是线路运检重要手段，输电线路故障精确测距有利于线路故障巡检，电力系统输电线路现有的故障测距方式有继电保护系统故障测距、录波装置故障测距、雷电定位系统雷电故障测距，以及运用行波定位法的输电线路分布式故障诊断系统、网络行波测距系统。
2、继电保护系统故障测距和录波装置故障测距的方法是阻抗测距法，故障测距误差为线路长度的2%；雷电定位系统运用雷电定位法，定位落雷点在线路杆塔位置附近，无法准确识别线路闪络点位置以及非雷击故障测距；输电线路分布式故障测距装置安装于输电线路上，安装时需要停电，电流互感器感应取电受输电线路负荷电流影响，运行不可靠；网络行波测距系统分为输电网故障电流行波测距法和电压行波测距法，电流行波测距法电流行波采集串联线路电流互感器二次侧接入，可能影响变电站的继电保护装置或测控装置运行；电压行波测距法电压行波采集采用专用行波传感器套接于变电站的电容式电压互感器等容性设备的接地线上，开关量信号需要从线路断路器的端子端接入，故障行波信号采集装置安装于变电站控制室，母线或线路电压互感器、线路断路器在变电站室外，行波传感器的信号传输同轴电缆布置，以及开关量信号传输的控制电缆的放线，均需要变电站场外土建施工，故障行波信号采集装置的北斗卫星导航系统bds或全球定位系统gps授时模块安装麻烦，易损坏，以致工程施工周期长。
3、由此可见，利用以上各个系统进行故障测距存在各自的缺陷，故障测距结果没有共享与分析，使得输电线路无法实现有效精准的故障定位。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的缺陷，本发明提供了一种输电线路故障信息融合测距系统及方法。
2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
3、第一方面，提供一种输电线路故障信息融合测距系统，包括：
4、信号监测处理模块、信息共享接口模块、故障行波测距模块及信息融合测距分析模块；
5、信号监测处理模块，用于监测变电站内，母线及输电线路电压行波信号、输电线路电流行波信号及零序电压信号；对母线及输电线路电压行波信号、输电线路电流行波信号及零序电压信号进行处理，得到带时标的硬件行波数据、电压行波录波数据、电流行波录波数据及零序电压数据；
6、信息共享接口模块，用于获取变电站的输电线路断路器的事件顺序记录及变电站线路拓扑信息；
7、故障行波测距模块，用于根据事件顺序记录、变电站线路拓扑信息、带时标的零序电压数据、带时标的电压行波录波数据、带时标的电流行波录波数据及带时标的硬件行波数据，计算得到至少一个故障定位结果；
8、信息融合测距分析模块，用于根据事件顺序记录的动作及动作线路，及动作线路的电压等级，对故障行波测距模块的至少一个故障定位结果进行综合测距分析，从至少一个故障定位结果中提选出真实故障点精确位置。
9、进一步的，信号监测处理模块，包括：
10、第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元、第四监测单元及信号处理单元；
11、第一监测单元与监测变电站的母线电压互感器及线路电压互感器的二次侧并接，用于监测母线及输电线路电压行波信号；
12、第二监测单元，利用微型传感器套接在线路电流互感器二次侧导线，用于监测输电线路电流行波信号；
13、第三监测单元与母线电压互感器的开口三角二次侧并接，用于监测零序电压信号；
14、第四监测单元与变电站的时钟系统连接，用于获取时钟系统的对时信息，对时信息包括北斗卫星导航系统bds或全球定位系统gps的时间信息和秒脉冲信号；
15、信号处理单元，用于根据对时信息对母线及输电线路电压行波信号、输电线路电流行波信号及零序电压信号进行调理和授时，得到带时标的硬件行波数据、电压行波录波数据、电流行波录波数据及零序电压数据。
16、进一步的，信息共享接口模块，包括：
17、继电保护相关系统数据共享接口单元及业务中台数据共享接口单元；
18、继电保护相关系统数据共享接口单元与继电保护相关系统连接，用于从继电保护相关系统读取输电线路断路器的事件顺序记录，事件顺序记录包括输电线路断路器的动作、动作对应的时间及线路；
19、业务中台数据共享接口单元与业务中台连接，用于从业务中台读取变电站线路拓扑信息，变电站线路拓扑信息包括变电站名称及变电站编号、变电站内所有线路的线路名称及线路编号、输电线路断路器的断路器名称及断路器编号、每一个线路上杆塔的杆塔名称及杆塔编号、以及相邻杆塔间的线路距离。
20、进一步的，故障行波测距模块，包括：
21、事件顺序记录分析单元，用于根据事件顺序记录，提取出输电线路断路器的动作及对应的时间点和动作线路；动作包括分动作及合动作；
22、零序电压越界事件单元，用于比较零序电压数据与预设电压值，当零序电压数据中数据点的周波有效值大于预设电压值时，作为零序电压越界起事件，零序电压数据中的数据点的周波有效值第一次大于预设电压值时的时间点，作为零序电压越界起事件时间点；当零序电压数据中的数据点的周波有效值第一次小于预设电压值时，作为零序电压越界终事件；
23、硬件行波有效分组单元，用于将硬件行波数据按照预先设定的微时间段进行分组，得到多个行波分组，计算每一个行波分组内的行波数量，极大组为有效行波首波组；
24、电压行波录波数据行波首波识别单元，用于识别电压行波录波数据中的电压行波波形，去除干扰波后提取得到电压行波的首波时间及首波极性；
25、电流行波录波数据行波首波识别单元，用于识别电流行波录波数据中的电流行波波形，去除干扰波后提取得到电流行波的首波时间及首波极性；
26、电流行波故障分区与测距单元，用于根据分动作对应的分动作线路，识别分动作线路相连两端变电站的电流行波录波数据，依据电流行波录波数据行波首波识别单元得到电流行波的首波极性，判断出故障区间；基于故障区间，依据电流行波录波数据行波首波识别单元得到电流行波的首波时间、分动作线路的线路长度及预置行波波速度，利用双端行波定位法计算得到故障定位结果；
27、和，
28、电压行波故障测距单元，用于根据分动作对应的分动作线路，识别分动作线路相连两端变电站的电压行波录波数据，依据电压行波录波数据行波首波识别单元的电压行波的首波时间、分动作线路的线路长度及预置行波波速度，利用双端行波定位法计算得到故障定位结果；
29、和，
30、硬件行波精确测距单元，用于根据分动作对应的分动作线路，识别分动作线路相连两端变电站的硬件行波数据；依据电压行波或电流行波的首波时间段内硬件行波有效分组单元的有效行波首波组的行波首波时间，以及分动作线路的线路长度及预置行波波速度，利用双端行波定位法计算得到故障定位结果。
31、进一步的，双端行波定位法的计算公式为：
32、，lmf为变电站m到故障点f的距离；lmn为变电站m到变电站n之间的分动作线路的线路长度；tm为变电站m的电压行波或电流行波的首波时间；tn为变电站n的电压行波或电流行波的首波时间；v为预置行波波速度。
33、进一步的，信息融合测距分析模块，包括：
34、电压等级判断单元，用于判断分动作对应的分动作线路的电压等级为110kv及以上或35kv；
35、110kv及以上电压等级输电线路故障测距综合分析单元，用于当所述电压等级为110kv及以上时，基于输电线路故障测距综合单元得到真实故障点精确位置；
36、输电线路故障测距综合单元，用于根据分动作对应的分动作线路和分动作时间点，按照分动作时间点向前推进第一预设时间段，设定第一预设时间段内提取分动作线路两端变电站的带时标的硬件行波数据、带时标的电流行波录波数据及带时标的电压行波录波数据，根据硬件行波精确测距单元的故障定位结果、电流行波故障分区与测距单元的故障定位结果及电压行波故障测距单元的故障定位结果，得到第一结果总集；第一结果总集中概率最大的结果作为真实故障点精确位置。
37、进一步的，信息融合测距分析模块，还包括：
38、35kv输电线路故障诊断单元，用于当电压等级为35kv时，根据分动作线路和分动作时间点，以分动作时间点向前推第一系统设定时间段，提取第一系统设定时间段内分动作线路相连两端变电站带时标的电流行波录波数据、电压行波录波数据及硬件行波数据；
39、35kv输电线路故障诊断单元，还用于判断在分动作之后，在第二系统设定时间段之内是否有对应的合动作；若在第二系统设定时间段之外有合动作，则确定故障定位结果的故障类型为单相接地故障；判断是否具有零序电压越界起事件，若具有零序电压越界起事件，则以分动作线路作为故障计算线路，结合分动作时间点，利用零序电压故障测距综合单元得到故障定位位置，对所有的零序电压越界起事件进行计算，并对所有的故障定位位置进行拟合后，得到真实故障点精确位置；若不具有零序电压越界起事件，则以分动作线路作为故障计算线路，结合分动作时间点，利用输电线路故障测距综合单元得到的故障定位位置作为真实故障点精确位置；
40、零序电压故障测距综合单元，用于以分动作线路作为故障计算线路；以分动作时间点为起点，在第三预设时间段内，运用零序电压越界事件单元获取零序电压越界起事件，得到多个零序电压越界起事件；将零序电压越界起事件的时间点作为故障计算时间点，根据电流行波故障分区与测距单元的故障定位结果、电压行波故障测距单元的故障定位结果、硬件波形精确测距单元的故障定位结果，得到第二结果总集；第二结果总集中概率最大的结果作为真实故障点精确位置。
41、进一步的，信息融合测距分析模块，还包括：
42、35kv输电线路故障诊断单元，还用于若在第二系统设定时间段之内有合动作，判断是否存在零序电压越界起事件，若不存在零序电压越界起事件，则确定故障定位结果的故障类型为相间短路故障，以分动作线路作为故障计算线路，结合分动作时间点，利用输电线路故障测距综合单元得到的故障定位位置作为真实故障点精确位置；若存在零序电压越界起事件，则判断在第四系统设定时间段内是否存在第二条线路的输电线路断路器的分动作；
43、35kv输电线路故障诊断单元，还用于若在第四系统设定时间段内不存在第二条线路的输电线路断路器的分动作，则确定故障定位结果的故障类型为相间短路接地故障，以分动作线路作为故障计算线路，结合分动作时间点，利用输电线路故障测距综合单元得到故障定位位置f1，再利用零序电压故障测距综合单元得到故障定位位置f2，以系统设定误差距离δ为边界，若|f1-f2|<δ，则选择故障定位位置f1作为真实故障点精确位置；若|f1-f2|≥δ，则故障定位位置f1和故障定位位置f2都作为真实故障点精确位置；
44、35kv输电线路故障诊断单元，还用于若在第四系统设定时间段内存在第二条线路的输电线路断路器的分动作，则确定故障定位结果的故障类型为非雷击相间短路接地故障，以分动作线路l1和分动作线路l2作为故障计算线路，结合相对应的分动作时间点，利用输电线路故障测距综合单元得到l1故障定位位置和l2故障定位位置；若l1故障定位位置为分动作线路l1的线路全长，l2故障定位位置为分动作线路l2的线路上，则l2故障定位位置作为分动作线路l2的真实故障点精确位置；再利用零序电压故障测距综合单元得到分动作线路l1的故障定位位置，对所有的零序电压越界起事件进行计算，对所有的分动作线路l1的故障定位位置进行拟合，得到分动作线路l1的真实故障点精确位置。
45、第二方面，提供了一种输电线路故障信息融合测距方法，应用于第一方面中的输电线路故障信息融合测距系统，方法包括：
46、信号监测处理模块监测变电站内，母线及输电线路电压行波信号、输电线路电流行波信号及零序电压信号；对母线及输电线路电压行波信号、输电线路电流行波信号及零序电压信号进行处理，得到带时标的硬件行波数据、电压行波录波数据、电流行波录波数据及零序电压数据；
47、信息共享接口模块获取变电站的输电线路断路器的事件顺序记录及变电站线路拓扑信息；
48、故障行波测距模块根据事件顺序记录、变电站线路拓扑信息、带时标的零序电压数据、带时标的电压行波录波数据、带时标的电流行波录波数据及带时标的硬件行波数据，计算得到至少一个故障定位结果；
49、信息融合测距分析模块根据事件顺序记录的动作及动作线路，及动作线路的电压等级，对故障行波测距模块的至少一个故障定位结果进行综合测距分析，从至少一个故障定位结果中提选出真实故障点精确位置。
50、本发明所达到的有益效果：
51、信号监测处理模块监测变电站内，母线及输电线路电压行波信号、输电线路电流行波信号及零序电压信号；对母线及输电线路电压行波信号、输电线路电流行波信号及零序电压信号进行处理，得到带时标的硬件行波数据、电压行波录波数据、电流行波录波数据及零序电压数据；信息共享接口模块获取变电站的输电线路断路器的事件顺序记录及变电站线路拓扑信息；故障行波测距模块根据事件顺序记录、变电站线路拓扑信息、带时标的零序电压数据、带时标的电压行波录波数据、带时标的电流行波录波数据及带时标的硬件行波数据，计算得到至少一个故障定位结果；信息融合测距分析模块根据事件顺序记录的动作及动作线路，及动作线路的电压等级，对故障行波测距模块的至少一个故障定位结果进行综合测距分析，从至少一个故障定位结果中提选出真实故障点精确位置。通过利用信息融合进行综合测距分析之后，能够在故障定位结果中选择出真实故障点精确位置，使得故障定位更加有效及精准。
1.一种输电线路故障信息融合测距系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的输电线路故障信息融合测距系统，其特征在于，所述信号监测处理模块，包括：
3.根据权利要求1所述的输电线路故障信息融合测距系统，其特征在于，所述信息共享接口模块，包括：
4.根据权利要求1所述的输电线路故障信息融合测距系统，其特征在于，所述故障行波测距模块，包括：
5.根据权利要求4所述的输电线路故障信息融合测距系统，其特征在于，所述双端行波定位法的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的输电线路故障信息融合测距系统，其特征在于，所述信息融合测距分析模块，包括：
7.根据权利要求6所述的输电线路故障信息融合测距系统，其特征在于，所述信息融合测距分析模块，还包括：
8.根据权利要求7所述的输电线路故障信息融合测距系统，其特征在于，所述信息融合测距分析模块，还包括：
9.一种输电线路故障信息融合测距方法，其特征在于，应用于权利要求1-8中任一项所述的输电线路故障信息融合测距系统，所述方法包括：
