[發明專利]基于多采樣頻率小波特征能量折算的配電網接地故障定位方法

有效

• 申請號: 201611251323.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106646138B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 齊文斌;趙玉;趙鳳青;譚志海
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司;保定四方三伊電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

一種基于多采樣頻率小波特征能量折算的配電網接地故障定位方法，選擇起點時刻相同，用等長度的時間序列，對各采樣頻率不同的采樣值原始數據做小波變換，把得到的各時間序列原始特征能量值，折算到最低采樣頻率上，然后在同一個頻率上比較各時間序列的相對特征能量的大小，來實現接地檢測與故障定位。本發明通過小波變換提取故障特征能量、將不同采樣頻率故障錄波信號，折算到最低采樣頻率下的相對特征能量，然后根據相對特征能量來判別是否有接地故障、確定故障首尾端。

技術領域

本發明屬于配電自動化技術領域，通過配電網接地故障檢測中的小波特征能量的折算，實現多種采樣頻率下配網接地故障檢測與定位，通過小波變換提取故障特征能量、將不同采樣頻率故障錄波信號，折算到最低采樣頻率下的相對特征能量，然后根據相對特征能量來判別是否存在故障、確定故障首尾端。

背景技術

配電網出現單相接地故障時，暫態過程存在豐富的故障信息，故障時的暫態過程不受接地方式的影響，利用暫態分量進行故障檢測具有重要意義。通過提取暫態信號中的特征分量則可以提高選線和定位的精度。通過與故障終端相配合，故障終端檢測出單相接地故障發生時，自動生成故障錄波文件；配電網主站通過主動召喚故障錄波并分析故障時的暫態波形，實現故障選線和故障定位功能。從而解決小電流接地配電網單相接地故障選線和定位的難題，完善配電網饋線自動化功能，提高系統的自動化水平。

暫態過程存在豐富的故障信息，故障時的暫態過程不受接地方式的影響，通過提取暫態信號中的特征分量，可以實現高精度的故障提高選線和定位。接地故障發生后先經過暫態過渡過程(1-2個周波)，然后進入穩態狀態，但是根據現場錄波數據分析，暫態過程和穩態過程并不是按照時間嚴格區分。應用小波分析算法，提取故障暫態信號的特征量進行故障選線,選用合適的小波基對暫態零序電流的特征分量進行小波變換后，得到故障線路上暫態零序電流特征分量，通過比較特征能量，來實現故障檢測與定位。

現有文獻的所有故障監測與定位算法是在錄波采樣頻率相等的前提下進行的。配電網小電流接地故障實時檢測，與變電站接地故障檢測的環境完全不同,各故障監測裝置廠家，采用不同標準采樣頻率(3600、4800)Hz上送實時故障錄波數據到配網中心，更有廠家采用4096Hz的采樣頻率上送故障錄波數據，在配網中心需要把不同采樣頻率的錄波數據進行分析計算，提取故障特征、檢測故障，確定故障首尾端，實現故障檢測與定位。

多采樣頻率數字信號處理系統中各個信號的采樣頻率是不相等的，對不同采樣頻率的信號數據能量特征比較，需要根據各個部分信號的采樣頻率折算到統一的低采樣頻率或相等的時間窗口，比較才有意義，否則會出現故障檢測與的定位的結論錯誤。

發明內容

本發明屬于配電自動化技術領域，為實現多種采樣頻率下配網接地故障檢測與定位，本發明公開了一種基于多采樣頻率小波特征能量折算的配電網接地故障定位方法，通過小波變換提取故障特征能量、將不同采樣頻率零序電流錄波量測信號，折算到最低采樣頻率下的相對特征能量，進而根據相對特征能量來判別故障類型、確定故障首尾端。本發明采用多種采樣頻率的小波特征能量的折算算法，實現多種采樣頻率下配網接地故障檢測與定位，通過小波變換提取故障特征能量、將不同采樣頻率故障錄波信號，計算時間序列等長度時間區間內的原始能量特征，將不同采樣頻率的時間序列，折算到最低采樣頻率下的相對特征能量，然后根據相對特征能量來判別故障類型、確定故障首尾端。

小波分析算法屬于已有知識，這里不再詳細描述。

本發明具體采用如下技術方案：

一種基于多采樣頻率小波特征能量折算的配電網接地故障定位方法，其特征在于：選擇起點時刻相同，用等長度的零序電流錄波量測時間序列作為原始采樣數據，對各采樣頻率不同的原始采樣數據做小波變換，得到的各零序電流錄波量測原始特征能量值，折算到最低采樣頻率上，然后在同一個頻率上比較各時間序列的相對特征能量的大小，來實現接地檢測與故障定位。