[發明專利]基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法

有效

• 申請號: 201610997764.1
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN107037280B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 丁曉兵;鄭茂然;車仁飛;陳宏山;余江;趙傳剛;張靜偉;高宏慧;王勇;欒兆文
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司;山東山大電力技術股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)解析錄波文件，讀取所有的采樣點的波形數據；

(2)計算有效值并判斷相鄰周波是否有突變，在發生有效值突變的單位內采用前后兩單位采樣值的斜率突變來判斷準確的突變點，確認故障時間；

(3)提取錄波數據中電壓電流波形的局部特征量，利用多維度表征波形上給定數據窗所提取出來的特征信息；

(4)以故障時刻為分界點，分別在故障前和故障后掃描波形數據并形成不同時刻的局部特征量，構成完整的故障特征體系；

所述步驟(3)中，從電壓電流波形上的瞬時值、有效值、諧波、直流分量初始值及衰減時間常數、正序、負序及零序分量、線路差流、變壓器差流、母線差流、故障測距結果、故障點過渡電阻和直流分量維度說明局部特征量。

2.如權利要求1所述的一種基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法，其特征是：所述步驟(1)中，錄波文件采用IEEE Comtrade格式記錄，解析保存有數據文件中的通道個數以及通道配置信息的配置文件和保存有模擬量和開關量的采樣數據的數據文件。

3.如權利要求1所述的一種基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法，其特征是：所述步驟(1)中，解析錄波文件具體為讀取模擬量和開關量的通道數，確認相應的配置，讀取額定頻率和采樣頻率，確認錄波開始時間，根據文件的格式，依次讀取采樣點號、采樣時間、所有模擬量及開關量的采樣數據，直到所有采樣點讀取完。

4.如權利要求1所述的一種基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法，其特征是：所述步驟(2)中，采用有效值突變檢測和采樣值斜率突變檢測相結合的方法，以周波為單位計算有效值并判斷相鄰周波是否有突變。

5.如權利要求1所述的一種基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法，其特征是：所述步驟(2)中，有效值突變檢測按公式(1)定義的判據進行檢測：

其中，為第k周波的相量值，為第k-1周波的相量值，I_N為額定電流值。

6.如權利要求1所述的一種基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法，其特征是：所述步驟(2)中，采采樣值突變檢測在檢測出有效值突變的兩個周波內進行，采用斜率變化進行比較，公式如下：

或

其中，i_k為第k個采樣點的值，N為每周波采樣點數。

7.如權利要求1所述的一種基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法，其特征是：所述步驟(3)中，有效值、諧波分量分別是按給定時刻數據窗提取電壓電流的有效值和2-25次諧波值；

所述步驟(3)中，頻率特征量的提取有兩種：一種過零檢測法，即通過計算波形相鄰過零點處的時間差來計算頻率；另一種是基波頻率，即通過計算相鄰周波的基波相位差來計算頻率。

8.如權利要求1所述的一種基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法，其特征是：所述步驟(4)中，設波形函數為x(τ)，在時域用窗函數g(τ)去截取x(τ)，對截取下來的局部波形信號提取相應的局部特征量，即得到t時刻該段局部波形信號的局部特征量，不斷地移動t，即不斷地移動窗函數g(τ)的中心位置，得到不用時刻的局部特征量，這些局部特征量的集合即構成了整個故障過程的特征量體系。

9.如權利要求1所述的一種基于錄波掃描技術的保護大數據故障特征體系構建方法，其特征是：所述步驟(4)中，特征量體系還包括非由波形掃描技術形成的特征量，即靜態特征量

所述步驟(4)中，對由波形掃描技術形成的特征量進行規律分析，將得到的諧波衰減規律、CT拖尾和/或直流分量衰減規律納入特征量體系。