[發明專利]一種利用電壓電流突變量小波系數相關分析的三角形環網暫態量單元保護方法

有效

• 申請號: 201410617818.8
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104393581B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 束洪春;高利
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用電壓電流突變量小波系數相關分析的三角形環網暫態量單元保護方法，屬于電力系統繼電保護技術領域。

背景技術

隨著電力系統規模的不斷擴大和電壓等級的不斷升高，人們對電網線路的保護要求越來越高。故障發生后以更快的速度準確地切除故障線路，保護系統安全運行是電網保護的不懈追求。電力系統發生故障時，均為會產生從工頻到高頻的故障分量，在這些高頻分量中，包含了大量的信息，有如故障的類型、位置、方向、程度和持續時間等。這些信息的有效提取與應用已成為提高繼電保護性能的重要手段，利用線路故障的暫態量來構成線路保護判據可以更大限度地提高保護速度。近年來，隨著DSP技術和小波分析等信號處理工具的不斷發展，一系列基于單端電氣量的線路全線速動的超高速保護新原理相繼出現。對于這些新的保護方案，多數研究都以兩端線路作為研究對象進行分析，并驗證了保護方案的適用性和有效性。

距離繼電器被廣泛應用于二端輸電線路的保護，保護原理利用了故障發生時被保護區末端補償電壓的相位將產生180°的突變這一特點。目前較為常見的方向元件還包括正序故障分量方向繼電器、負序故障分量方向繼電器、零序故障分量方向繼電器及方向阻抗繼電器等。為了保障供電的可靠性，三角形環網在輸電系統中有著廣泛的應用，由于三角形環網的特殊結構，一些傳統的保護方法很難對其實施有效保護，如傳統有效的使用電流突變方向構成的縱聯保護方法，由于故障初始行波會通過健全線路構成的回路傳播至量測端也變得不再適用。因此，針對三角形環網的特殊結構探索一種行之有效的保護方法勢在必行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是充分利用三角形環網故障電壓和電流突變量的三端信息，通過小波變換和相關系數方法和手段，提出一種適用于三角形環網的保護方法，以提高保護方法的適用性和可靠性。

本發明的技術方案是：一種利用電壓電流突變量小波系數相關分析的三角形環網暫態量單元保護方法，三角形環網發生單相接地故障時，通過M、N、Q端的方向元件R₁、R₂，R₃、R₄、R₅和R₆分別獲得六組故障電壓和電流的暫態量，分別截取故障后0.5ms的電壓和電流暫態量并對其進行8尺度小波分解，選取第一尺度下的小波系數進行相關分析求得六組相關系數若且則線路MN故障；若且則線路NQ故障；若且則線路QM故障；若上述條件滿足一條時，判定為區內故障；若上述條件均不滿足時，判定為區外故障。

具體步驟為：

A.三角形環網發生單相接地故障時，通過M、N、Q端的方向元件R₁、R₂，R₃、R₄、R₅和R₆分別獲得六組故障電壓和電流的暫態量：和和和和和和

B.分別截取六組電壓和電流暫態量故障后0.5ms的數據，對其進行8尺度小波分解，小波基函數選為db4；

C.分別選取電壓和電流暫態量第一尺度下的小波系數進行相關分析，求得相關系數分別為和

D.若且則線路MN故障；

若且則線路NQ故障；

若且則線路QM故障；

若上述條件滿足一條時，判定為區內故障；

若上述條件均不滿足時，判定為區外故障。

所述相關系數門檻值r_set＝-0.8。