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摘要 I
关键词：故障定位；C型行波；二次脉冲法；燃弧过程；最小差法. I
1. 电力电缆线路的故障定位方法 2
C型行波测距的二次脉冲法 2
三级脉冲法 3
基于GPS的电缆双端测距 4
〞几乎一致，极易判读，大大提高了测试成功率。
基于GPS的电缆双端测距
考虑到行波故障测距只需实时采集而不是实时控制的特点，假设能实时准确记录秒脉冲与高精度晶振之间的时间偏差，事后又可以根据此偏差值计算出采样数据的准确时刻，而同样可以到达双端数据准确同步的目的。基于这种思想，得到一种可以事后推算出准确时标的算法和相应的硬件支持，以最大限度地减小时间同步误差给双端行波测距带来的定位误差。此种方法记录相邻秒脉冲间隔内的计时器计数值，此计数值包含有前后2个秒脉冲的随机误差信息。对多个这样的计数值进展滑动平均，将得到的平均值作为每秒内计时器的计数估计值，并对多个秒脉冲的误差估计值。利用、和GPS时间解码信息就可以得到此次采集数据的准确时间。由于此方法提出的算法计算量较小，因此误差的校正计算也可由CPU在线完成，这样做的另一个好处是可以用对GPS工作正常与否进展监测。步骤如下：
滑动平均法求
对最近的N个计数值进展滑动平均，得到N秒内的平均计数值：
〔1〕
取作为对每秒实际计数值的估计，易知为无偏估计。为分析的方差，可写为
〔2〕
设的方差为，则易知的方差为
〔3〕
虽然并不独立，但从式〔2〕可知的方差为
〔4〕
可见的方差为的1/N2,当样本数N比拟大时〔如取N=100〕，将会非常逼近真实值，因此，可以把滑动平均值作为真实值的估计值。
由于是比拟大的值〔〕，为减小CPU的计数量，宜采用滑动平均方法求取。设下一秒的计数值为，则新的滑动平均值可采用下式计算：
〔5〕
由式〔2〕可知，样本系列的首末误差和会影响的大小，当和的误差均较大且偏差误差方向相反时〔如分别接近〕，则会导致较大的误差。由于的准确程度会影响到下一步中的求取，因此在此应进一步提高估计值的准确性。仍然采用滑动平均的思想，对最近3次估计值再取平均值〔或中间值〕，便可以比拟可靠地排除首末段秒脉冲大误差的影响。
最小差法求
为估计，由于，所以可以取目标函数为：
〔6〕
式中的均可用表示〔以为单位〕：
〔7〕
将式〔7〕带入式〔6〕，得：
〔8〕
为求的极值，对求导得：
〔9〕
令，可解出：
〔10〕
式中 ，。
由于准确的是未知的，但是可以用近似值带入式〔10〕，得到的估计值为
〔11〕
利用和求准确时标
当GPS工作正常时，设CPU发出停顿采样控制信号时，读取到的时间计数值为m，则最后一个采样点在秒以下的准确时间为，结合GPS时间的解码信息，可以给最后一个采样数据打上准确到纳秒级的高精度时间标签〔对于100MHz晶振，时间分辨率为10ns〕。其他采样点的准确时标经过简单的推算就可获得。
结论：
根据C型行波测距和基于GPS的电缆双端测距可以较准确找出电缆线路的故障点，从而为电缆线路的检修节省大量的时间，具有较大的经济意义；而C型行波测距较为简单实用，技术成熟，使用*围广，但测距精度低一点