[發明專利]一種基于電壓相關度和小波變換暫態能量分布特性的特高壓直流輸電線路雷擊干擾識別方法

有效

• 申請號: 201310511975.6
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103529332B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 劉可真;束洪春;吳尉民;梁松濤;駱逍;田鑫萃;劉艇;陳芝宇
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于電壓相關度和小波變換暫態能量分布特性的特高壓直流輸電線路雷擊干擾識別方法，屬于電力系統繼電保護技術領域。

背景技術

目前，運行中的高壓直流輸電線路行波保護方案主要有ABB和SIEMENS兩種方案，前者的行波保護用極波來檢測故障，用地模波來故障極，后者的行波保護用電壓微分構成判據。兩者的保護方案容易受過渡電阻的影響，靈敏度低，保護動作元件容易受到雷擊的干擾。自2004年以來，學者又在信號時域波形圖的差異、信號的高低頻能量分布的特點的基礎上做了大量研究，主要針對雷擊干擾與故障情況的識別。高壓直流輸電線路出現接地故障和雷擊故障時的電壓行波中高低頻分量存在顯著差別，依此，本發明結合了相關度理論，利用接地故障和雷擊故障時極電壓產生的高頻分量的多少來識別故障與非故障、接地故障與雷擊故障。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于電壓相關度和小波變換暫態能量分布特性的特高壓直流輸電線路雷擊干擾識別方法，提高識別雷擊干擾的準確度，避免因誤判而導致開關跳閘。

本發明的技術方案是：一種基于電壓相關度和小波變換暫態能量分布特性的特高壓直流輸電線路雷擊干擾識別方法，其特征在于：當特高壓直流輸電線路電壓發生雷擊或故障時，檢測初始5ms的正負極電壓；計算各極電壓與各自軸線電壓的相關度，根據相關度大小識別雷擊干擾；若為故障，轉入故障分類的識別；計算線模電壓的附加分量，通過小波變換，求出高頻與中低頻暫態能量的比值，區分故障類別，進行故障保護。

具體步驟進行：

（1）直流輸電線路電壓出現波動時，啟動原件立即啟動，保護安裝處監測到兩極輸電線路5ms的正負極電壓U_i（i=＋、—分別代表正負極），分別計算與各極軸電壓的相關度：

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式中：U_i分別正負極電壓軸線值，取值為±800kV特高壓直流輸電線路各極線的額定電壓，即U_＋（k）=800kV，U_-（k）=?-800kV；u_i為極電壓采樣值，k為采樣點變量，N為采樣點數。

若γ＞0.9時則為雷擊干擾；

若γ＜0.9時則為故障，轉入故障保護，進行普通接地故障與雷擊故障的識別。

（2）經線模變換，得到線模電壓?,

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式中為零模電壓。取線模電壓與正極軸線的差值部分，即暫態電壓電壓附加分量進行分析，即

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式中，、為t時刻直流線路正負極瞬時電壓，U_＋＝800kV為直流線路正極軸線電壓。

（3）對進行7尺度的小波分解,得到由高頻到低頻的d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、a7分量，計算各分量的能量E_i（i=1、2……7）：

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其中k為采樣點（k=1、2……N），為尺度為j的第k個點的小波變換系數。

?（4）計算高頻與中低頻的能量之比：

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若K＜0.1時則為普通接地故障，進入接地故障保護；

若K＞0.1時則為雷擊故障，進入雷擊故障保護。

本發明的原理是：

1.直流輸電線路雷擊識別