[發明專利]一種應用非工頻暫態分量的配電網故障選線方法

無效

• 申請號: 201010151821.7
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN101814731A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 康忠健;李丹丹
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種配電網故障選線方法，特別是應用Hilbert-Huang變換(HHT)提取非工頻暫態故障零序電流分量進行故障選線的方法。

背景技術

長期以來，小電流接地故障檢測問題一直是電力系統中的一大難題。傳統的小電流接地系統的選線方法有幅值比較法、極性比較法、群體比幅比相法、零序電流無功功率方向法等，這些方法只能基本滿足小電流不接地系統的選線要求，而不適用諧振接地系統。

目前應用于諧振接地系統的選線方法主要有有功分量比較法和諧波比較法兩種。有功分量比較法主要包括故障電流有功電流分量的幅值和極性比較法、有功電流方向比較法、有功功率方向比較法，但由于接地電流的有功分量小(一般小于1A)，并且受電壓互感器和電流互感器相角傳遍誤差影響較大，造成該方法可靠性低，不能滿足目前供電電網對可靠性的要求。諧波比較法受系統中諧波源的含量及故障位置影響較大，方法可靠性比較低，同樣達不到實用要求。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述現有小電流接地系統故障選線方法的不足，根據小電流接地系統單相接地故障初期具有暫態分量的明顯特點，提出一種應用HHT提取單相故障零序電流非工頻暫態故障分量特征的選線方法，該選線方法不受消弧線圈影響，可適用于不接地、經消弧線圈(諧振)接地和經高阻接地系統；可適用架空線路或電纜線路，也可適用電纜架空混合線路，以達到滿足目前供電可靠性的要求。暫態電流幅值大，抗干擾能力強，過零故障仍有明顯的暫態信號，剔除了暫態信號中不支持選線要求的分量，原理更先進。不受不穩定電弧影響，且弧光接地和間歇性接地時檢測更可靠。

本發明為實現其目的所采取的技術方案是：利用HHT提取零序電流故障后的非工頻暫態故障特征分量，根據故障后故障線路的非工頻暫態分量與非故障線路非工頻暫態分量極性相反，故障線路非工頻暫態分量幅值明顯大于非故障線路的故障特征，對小電流接地系統單相接地故障進行快速選線，按如下步驟實現：

(1)當母線零序電壓瞬時值u(t)大于KU，故障選線裝置立即啟動，記錄故障后1個周期波形各饋線零序電流x(t)，其中K取值0.15，U表示母線額定電壓；

(2)應用HHT對各個饋線故障后1/10周波內零序電流x(t)進行經驗模態分解(Empirical?Mode?Decomposition，簡稱EMD)，分解出本征模態函數(Intrinsic?ModeFunction，簡稱IMF)。具體的分解過程如下：

1)根據零序電流信號x(t)的局部極大值和局部極小值求出其上包絡線和下包絡線的平均值m₁。

2)將原數據序列減去平均包絡后即可得到一個去掉低頻的新數據序列h₁＝x(t)-m₁；判斷h₁是否為IMF條件，若不滿足，將h₁看作新的x(t)，重復上述處理過程，直到h₁滿足IMF條件時，記c₁＝h₁，視為IMF1。

3)將r＝x(t)-h₁看作新的x(t)，重復以上(1)和(2)步驟，即可依次得到IMF2，IMF3，…，直到c_n或r滿足給定的終止條件時篩選結束；最后，原始的數據序列x(t)即可由這些IMF分量以及一個均值或趨勢項r表示。

x(t)=Σi=1nci+r---(1)]]>

(3)對故障零序電流分解出的IMF進行Hilbert變換求取各種瞬時頻率成分對于任一連續的時間信號X(t)，其Hilbert變換定義為：