[發明專利]基于小波變換和能量譜分析的高壓直流輸電線路的保護方法

有效

• 申請號: 201310555638.7
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103633629A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 金敬鑫;張文豪
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 陳樹德;劉瑩

1.一種基于小波變換和能量譜分析的高壓直流輸電線路的保護方法，包括如下的步驟：

步驟一：通過對電壓波動設定門檻值構成啟動判據，當線路電壓波動小于正門檻值或大于負門檻值時，保護裝置不啟動；當線路電壓波動大于正門檻值或小于負門檻值是，保護裝置啟動；

步驟二：在兩側換流站位置，對故障電壓行波波頭進行小波變換，然后對變換后模極大值極性進行比較，如果兩側電壓行波小波變換后模極大值極性相同，則判定為區內故障；如果兩側電壓行波小波變換后模極大值極性相反，則判定為區外故障；

步驟三：利用故障和雷擊干擾情況下，相應暫態電壓在不同頻帶內的能量分布特性不同，對故障或雷擊干擾能量譜進行區分，從而對故障或雷擊干擾進行判斷；

另外，利用故障極與健全極暫態電壓在不同頻帶內的能量分布特性不同，對故障極和健全極能量譜進行區分，從而對故障極和健全極進行判斷。

2.根據權利要求1所述的基于小波變換和能量譜分析的高壓直流輸電線路的保護方法，其特征在于：所述步驟一的具體步驟為：

（1-1）設定啟動元件電壓波動正負門檻值????????????????????????????????????????????????、；

（1-2）根據公式

得到電壓波動；

公式中，為從當前時刻起第i個采樣周期后采樣所得電壓值；

為從當前時刻起第i個采樣周期前采樣所得電壓值；

為當前采樣點附近的電壓波動；

（1-3）根據公式

判斷啟動保護裝置；

如果上式成立，則啟動保護裝置；如果上式不成立，則不啟動保護裝置。

3.根據權利要求1所述的基于小波變換和能量譜分析的高壓直流輸電線路的保護方法，其特征在于：所述步驟二的具體步驟為：

（2-1）利用兩側換流站的檢測裝置檢測故障電壓行波，并對電壓行波波頭進行小波變換；

（2-2）將兩側小波變換模極大值極性進行比較，利用下式區分區內外故障；

公式中，，分別為同一段線路兩側檢測到的電壓行波在尺度s下的小波變換模極大值。

4.根據權利要求1所述的基于小波變換和能量譜分析的高壓直流輸電線路的保護方法，其特征在于：所述步驟三的具體步驟為：

（3-1）對故障或干擾電壓行波的高低頻分別采樣，計算出高低頻能量；

公式中：為暫態電壓故障分量對應于尺度i的低頻分量；

為暫態電壓故障分量對應于尺度i的高頻分量；

N為算法的數據窗長度，j為數據窗中第j個采樣點；

（3-2）定義：

給出判據：

公式中為整定值；

如果上式成立，則判定為本極故障。

5.根據權利要求2、或3、或4所述的基于小波變換和能量譜分析的高壓直流輸電線路的保護方法，其特征在于：

公式中：、為啟動元件電壓波動正負門檻值；

為當前采樣點附近的電壓波動；

，分別為同一段線路兩側檢測到的電壓行波在尺度s下的小波變換模極大值；

k為低頻能量與高頻能量的比值，為整定值；

當上述三式同時成立時，判定為本極故障，保護裝置動作；否則，保護裝置不動作。