[發(fā)明專利]一種利用S變換的T型輸電網(wǎng)單端暫態(tài)量全線速動(dòng)保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410015544.5
• 申請(qǐng)日: 2014-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN103762562A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 束洪春;鄭韻如;高利;曹璞璘
• 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
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用S變換的T型輸電網(wǎng)單端暫態(tài)量全線速動(dòng)保護(hù)方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在高壓輸電線路中,T型接線是一種常見的線路連接方式。這種方式接線簡(jiǎn)單、施工速度快并可有效的減少設(shè)備投資和節(jié)約輸電走廊用地。但同時(shí)該線路一般具有輸電功率高、負(fù)荷重的特點(diǎn),一旦線路發(fā)生故障,有可能造成大面積停電。因此T型線路發(fā)生故障時(shí),進(jìn)行快速有效的保護(hù)動(dòng)作具有更重要的意義。

上世紀(jì)90年代，巴斯大學(xué)的A.T.Johns和Z.Q.BO等開創(chuàng)性地提出無通道暫態(tài)量保護(hù)的原理，輸電線路的無通道暫態(tài)量保護(hù)只利用單端量就可以判斷出故障是否發(fā)生在區(qū)內(nèi)，不需要任何通訊設(shè)備和通訊通道，保護(hù)方案及保護(hù)裝置較為簡(jiǎn)單，易于調(diào)試和維護(hù)。這種利用故障后一段時(shí)窗內(nèi)高頻噪聲構(gòu)成的保護(hù)速動(dòng)性較行波保護(hù)有所下降，但較傳統(tǒng)工頻線路保護(hù)而言，其速動(dòng)性仍有很大提高。區(qū)內(nèi)外故障識(shí)別時(shí)，需結(jié)合信號(hào)處理方法來提取所需頻帶分量表征其所含有的故障特征，而S變換是結(jié)合了連續(xù)小波變換和短時(shí)傅里葉變換的優(yōu)秀思想并做了進(jìn)一步的發(fā)展,它克服了短時(shí)Fourier變換窗口形狀固定,時(shí)頻分辨率不能調(diào)節(jié)的缺陷。S變換具有較好的時(shí)頻分辨率和時(shí)頻定位能力,能夠反映非平穩(wěn)信號(hào)的局部特征,既適合于分析具有突變性質(zhì)的非平穩(wěn)信號(hào),又在特征提取方面具有結(jié)果直觀、物理含義明確的優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用S變換的T型輸電網(wǎng)單端暫態(tài)量全線速動(dòng)保護(hù)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種利用S變換的T型輸電網(wǎng)單端暫態(tài)量全線速動(dòng)保護(hù)方法，當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時(shí)，對(duì)量測(cè)端獲得的含故障相的線模電流暫態(tài)量進(jìn)行S變換，得到復(fù)時(shí)頻矩陣，求取矩陣各個(gè)元素的模值從而得到一個(gè)模矩陣，利用模矩陣分別構(gòu)造高頻分量I_H和低頻分量I_L，進(jìn)而分別計(jì)算高頻暫態(tài)能量E_H和低頻暫態(tài)能量E_L，通過E_H與E_L的比值λ的大小來判別被保護(hù)線路區(qū)內(nèi)、外故障；若故障啟動(dòng)后1ms時(shí)窗內(nèi)λ大于或者等于1，則判為區(qū)內(nèi)故障，否則判為區(qū)外故障。

所述方法具體步驟為：

第一步：將故障電流進(jìn)行相模變換得到含故障相的線模電流暫態(tài)量；

第二步：對(duì)含故障相的線模電流暫態(tài)量進(jìn)行S變換,并對(duì)獲得的S變換復(fù)時(shí)頻矩陣求取各個(gè)元素的模值，從而得到一個(gè)模矩陣，其行向量表示信號(hào)在某一頻率下的時(shí)域分布，利用第301行到第602行的數(shù)據(jù)可構(gòu)造頻率范圍為50kHz-100kHz的高頻分量I_H；而利用第36行到第72行的數(shù)據(jù)可構(gòu)造頻率范圍為6kHz~12kHz的低頻分量I_L；

第三步、分別按式（1）、（2）構(gòu)造高頻暫態(tài)能量E_H和低頻暫態(tài)能量E_L；

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式中：n表示當(dāng)前采樣點(diǎn)；K為比例系數(shù)，采樣率為200kHz，m表示滑動(dòng)時(shí)窗長(zhǎng)度內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)；

第四步；計(jì)算高頻暫態(tài)能量與低頻暫態(tài)能量的比值：

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?第五步：通過E_H與E_L的比值λ的大小來判別被保護(hù)線路區(qū)內(nèi)、外故障，判別式如式（4）所示；

???????????????????????????????（4）

式中j=1，…，200；

若λ(j)在故障啟動(dòng)后1ms時(shí)窗內(nèi)大于或者等于1，則可判別為區(qū)內(nèi)故障；

若不滿足式（4），可判別為區(qū)外故障。

所述比例系數(shù)K設(shè)為5，滑動(dòng)時(shí)窗長(zhǎng)度內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)m=300。