[發(fā)明專利]利用S變換能量相對(duì)熵的配電網(wǎng)故障選線方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200910094432.2 | 申請(qǐng)日： | 2009-05-05 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101546906A | 公開（公告）日： | 2009-09-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 束洪春;彭仕欣;孫士云;劉可真;唐嵐;劉志堅(jiān);孫向飛;邱革非;楊毅;常勇;單節(jié)杉;劉永泰 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 昆明理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H02H7/26 | 分類號(hào)： | H02H7/26;G01R31/08 |
| 代理公司： | 昆明今威專利代理有限公司 | 代理人： | 賽曉剛 |
| 地址： | 650093云南省昆明市五華*** | 國省代碼： | 云南;53 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 變換 能量 相對(duì) 配電網(wǎng) 故障 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用S變換能量相對(duì)熵的配電網(wǎng)故障選線方法，屬電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓仍對(duì)稱而且故障電流較小，可以繼續(xù)運(yùn)行1～2h，有利于提高供電的可靠性。但是非故障相對(duì)地電壓升高，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)容易導(dǎo)致故障擴(kuò)大為兩點(diǎn)或多點(diǎn)短路；弧光接地還會(huì)引起全系統(tǒng)過電壓，危害設(shè)備的絕緣及系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此必須及時(shí)確定故障線路，盡快排除故障。然而諧振接地系統(tǒng)接地現(xiàn)象非常復(fù)雜，發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于消弧線圈的補(bǔ)償作用，故障線路和健全線路的故障電流在幅值和相位上均接近。
為解決這一問題，許多學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，提出了基于穩(wěn)態(tài)量的選線方法、基于暫態(tài)量的選線方法和信號(hào)注入法。基于穩(wěn)態(tài)量的選線方法易受過渡電阻和不穩(wěn)定電弧的影響，靈敏度低，容易發(fā)生誤判；信號(hào)注入法利用向系統(tǒng)注入外部信號(hào)的方法進(jìn)行選線，但是存在明顯的缺點(diǎn)：①經(jīng)高阻接地時(shí)，注入信號(hào)微弱而不易檢測(cè)；②弧光接地時(shí)諧波含量豐富，注入信號(hào)極易受到干擾。③適用的電壓等級(jí)較低(通常是10kV)，運(yùn)行和維護(hù)工作量較大。諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，故障相電容放電及非故障相電容充電，產(chǎn)生幅值比穩(wěn)態(tài)值大幾倍到幾十倍的暫態(tài)電流，基于暫態(tài)量的選線方法靈敏度高且受消弧線圈影響小，但現(xiàn)有的方法的選線效果大多不能令人滿意，主要表現(xiàn)為選線的保護(hù)欲度不大，準(zhǔn)確性及可靠性較低。
發(fā)明內(nèi)容：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有小電流接地系統(tǒng)選線方法的不足，發(fā)明一種利用故障后1/4周期的零序電流進(jìn)行分析，綜合利用各頻率的故障能量特征，其選線準(zhǔn)確、可靠的利用S變換能量相對(duì)熵的配電網(wǎng)故障選線方法。本發(fā)明避開了CT飽和間斷角對(duì)故障選線準(zhǔn)確性的影響；中性點(diǎn)運(yùn)行方式的影響較小；在短線故障時(shí)，能克服健全長(zhǎng)線對(duì)地電容電流的影響；有很強(qiáng)的抗噪聲能力；在高阻接地時(shí)也能正確選線；除選線裝置啟動(dòng)外，整個(gè)選線過程不需要用到母線零序電壓，有效克服了電壓互感器傳變特性對(duì)選線結(jié)果影響。本發(fā)明是一種對(duì)纜-線混合線路、純電纜線路和純架空線路均適用的利用S變換能量相對(duì)熵的配電網(wǎng)故障選線方法。
本發(fā)明一種利用S變換能量相對(duì)熵的配電網(wǎng)單相接地故障選線方法的技術(shù)方案如下：
母線零序電壓瞬時(shí)值越限時(shí)，故障選線裝置立即啟動(dòng)，采集各線路故障后1/4周期的零序電流進(jìn)行S變換，利用S變換所得的復(fù)矩陣計(jì)算各線路零序電流在各個(gè)頻率下的能量；結(jié)合相對(duì)熵對(duì)信號(hào)間細(xì)微差別的超強(qiáng)識(shí)別能力，計(jì)算各線路在各個(gè)頻率下的S變換能量相對(duì)熵并求取每條線路的綜合S變換能量相對(duì)熵，通過比較各線路在所有頻率下的綜合S變換能量相對(duì)熵大小，自適應(yīng)地選出故障線路，輸出選線結(jié)果，指導(dǎo)配電網(wǎng)運(yùn)行管理。
該方法的具體步驟如下：
(1)當(dāng)母線零序電壓瞬時(shí)值un(t)大于KuUn，故障選線裝置立即啟動(dòng)，記錄下故障后1/4個(gè)周期各線路的零序電流，其中Ku一般取值為0.15，Un表示母線額定電壓；
(2)根據(jù)下列方法對(duì)線路i零序電流故障后1/4周期的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行S變換，得到復(fù)矩陣Si[m，n]；
線路i零序電流用xi[k]表示，k＝0，1，…，N-1，N為采樣點(diǎn)數(shù)，i＝0，1，…，K，K為配電網(wǎng)線路總數(shù)，xi[k]的S變換的離散表示形式si[m，n]為：
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