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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利基于行波多尺度梯度分析的海上风电直流汇集线路故障定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119861259B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510017593.0，技术领域涉及：G01R31/08；该发明授权基于行波多尺度梯度分析的海上风电直流汇集线路故障定位方法是由郝治国;张雨宁;王挺;杨松浩;陈彦昕设计研发完成，并于2025-01-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于行波多尺度梯度分析的海上风电直流汇集线路故障定位方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于行波多尺度梯度分析的海上风电直流汇集线路故障定位方法，S1.保护元件判别出发生故障；S2.采样故障汇集线路母线侧的正极、负极的电压和电流，计算1模电压反行波；S3.基于数学形态学算法对1模电压反行波进行滤波，计算滤波信号；S4.计算滤波信号的多尺度梯度，辨识波形的暂态突变点，提取故障电压行波的到达时刻和波头极性信息；S5.计算故障距离。本发明方法利用故障后短时间内的故障电压数据实现故障定位，可快速确定汇集线路的具体故障位置，对加快故障清除和保障海上风电系统的安全稳定运行具有重要意义。

本发明授权基于行波多尺度梯度分析的海上风电直流汇集线路故障定位方法在权利要求书中公布了：1.一种基于行波多尺度梯度分析的海上风电直流汇集线路故障定位方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤一：保护元件判别出发生故障； 海上风电直流汇集网络故障发生后，保护元件启动，判别出故障汇集线路和故障类型； 步骤二：采样故障汇集线路母线侧的正极、负极的电压和电流，计算1模电压反行波； 根据式1计算1模电压u1k、1模电流i1k； 式中，k为采样序号，N为采样窗的采样总数，upk为正极电压，unk为负极电压，ipk为正极电流，ink为负极电流； 根据式2，计算1模电压反行波ub1k； ub1k＝[u1k‑i1k·ZC]2   2式中，ZC为波阻抗； 步骤三：基于数学形态学算法对1模电压反行波进行滤波，计算滤波信号； 选取扁平型结构元素gx，记其定义域为Dg＝{0,1,…,P}； 根据式3，对1模电压反行波进行膨胀运算和腐蚀运算； ub1！gk＝min{ub1k+x‑gk|k+x∈Dub1,k∈Dg}式中，1模电压反行波ub1k的定义域为Dub1＝{0,1,…,N}，表示膨胀运算，！表示腐蚀运算； 根据式4，进行开运算和闭运算； 式中，表示开运算，·表示闭运算； 根据式5，计算滤波信号Filterub1k； 式中，OC和CO分别表示开‑闭运算和闭‑开运算，其结果根据式6计算得到； 步骤四：计算滤波信号的多尺度梯度，辨识波形的暂态突变点，提取故障电压行波的到达时刻和波头极性信息； 基于拉普拉斯金字塔算法将滤波信号分为多个分辨率尺度，记Filterub1k为高斯金字塔底层信号G0，根据式7计算高斯金字塔分解的第l层信号Gl； 式中，Ng为高斯金字塔顶层的层号，m为窗口函数的自变量，取值为m＝‑2,‑1,0,1,2，为窗口函数，根据式8计算第l层扩展序列式中，根据式9计算拉普拉斯金字塔分解的第l层信号LPl和顶层拉普拉斯金字塔信号式中，为第l+1层扩展序列，为高斯金字塔顶层信号； 根据式10计算1模电压反行波的各层拉普拉斯金字塔序列的梯度SGl； SGlk＝LPl*kerk   10式中，Sobel梯度算子的卷积运算核ker＝[‑1 0 1]； 根据式11计算1模电压反行波的多尺度梯度MSGk； 式中，Expand表示上采样操作； 根据多尺度梯度计算结果，辨识电压波形的暂态突变点，提取测得的初始行波的到达时刻采样序号，记为kr0；提取第二个行波的到达时刻采样序号，若第二个行波波头极性与初始行波相同，则记为kr1，若第二个行波波头极性与初始行波相反，则记为kt1； 步骤五：计算故障距离； 根据式12计算故障距离x； 其中，v为行波波速，L为故障汇集线路全长，初始连续两个相同极性行波的到达时间差Δtsame和初始连续两个相反极性行波的到达时间差Δtdiff根据式13计算得到； 式中，Ts为采样步长。

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