[發明專利]一種輸電線路的斷線保護裝置及其保護方法

有效

• 申請號: 201710196399.9
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106786338B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 邵利敏;李東明;張莉;周玉宏
• 申請（專利權）人: 河北農業大學
• 主分類號: H02H3/00
• 分類號: H02H3/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種輸電線路的斷線保護裝置的保護方法，所述輸電線路的斷線保護裝置包括，

第一電壓采集模塊(1)，用于采集第一相電壓值；

第二電壓采集模塊(2)，用于采集第二相電壓值；

第三電壓采集模塊(3)，用于采集第三相電壓值；

中性線電流采集模塊(4)，用于采集中性線電流值；

第一濾波模塊(5)，用于對第一電壓采集模塊(1)、第二電壓采集模塊(2)和第三電壓采集模塊(3)的采集信號進行濾波處理；

第二濾波模塊(6)，用于對中性線電流采集模塊(4)的采集信號進行濾波處理；

濾波關聯模塊(7)，用于將第一濾波模塊(5)和第二濾波模塊(6)的濾波參數進行雙向反饋；

控制模塊(8)，用于對采集的電流和電壓信號進行分析，并根據分析結果給出斷線保護策略；

報警模塊(9)，用于根據控制模塊(8)的分析結構進行報警信號的發出；

保護動作模塊(10)，用于根據控制模塊(8)的斷線保護策略實施保護動作；

數據庫模塊(11)，用于記錄采集數據、分析結果和斷線保護策略；

其特征在于包括以下步驟：

A、第一電壓采集模塊(1)、第二電壓采集模塊(2)和第三電壓采集模塊(3)采集的電壓信號在第一濾波模塊(5)中進行濾波處理后，發送至控制模塊(8)；中性線電流采集模塊(4)采集的電流信號在第二濾波模塊(6)中進行濾波處理后，發送至控制模塊(8)；濾波關聯模塊(7)對第一濾波模塊(5)和第二濾波模塊(6)的濾波參數進行雙向反饋；第一濾波模塊(5)和第二濾波模塊(6)采用多通帶濾波，每個通帶均包含相干帶寬；在各通帶中，包含電源頻率的通帶為基通帶，其余通帶的基頻為基通帶基頻的二的冪數倍，其余通帶的帶寬為基通帶帶寬的二倍；第一濾波模塊(5)和第二濾波模塊(6)的通帶一一對應，第二濾波模塊(6)的通帶帶寬是第一濾波模塊(5)相對應的通帶帶寬的1/5；濾波關聯模塊(7)將經過第一濾波模塊(5)濾波后的信號和經過第二濾波模塊(6)濾波后的信號進行對比，得到波形差異曲線，根據波形 差異曲線分析有效信號缺失情況，然后通過對濾波參數的修改，改變通帶分布頻段；當任意一個濾波模塊的通帶分布頻段發生變化時，對應的另一個濾波模塊的通帶分布頻段也進行同步修改，修改方向與已發生變化的通帶相同，修改幅度與本濾波模塊通帶的分布密度成正比；

B、控制模塊(8)對中性線電流波形進行分解，提取中性線電流波形的特征曲線；

C、使用中性線電流波形的特征曲線分別對三相電壓信號進行特征量提取；

D、使用提取的三組特征量進行對比，若結果超過第一閾值則通過報警模塊(9)發出報警信息，若結果超過第二閾值則通過保護動作模塊(10)進行斷線保護；

E、數據庫模塊(11)記錄控制模塊(8)中的采集數據、分析結果和斷線保護策略。

2.根據權利要求1所述的輸電線路的斷線保護裝置的保護方法，其特征在于：步驟B中，提取中性線電流波形的特征曲線包括以下步驟，

B1、將中性線電流波形的時域曲線轉化為頻域曲線；

B2、對頻域曲線進行歸一化處理；

B3、使用迭代函數對頻域曲線進行迭代處理，迭代函數為，

其中，F為原始曲線方程，F′為迭代后的曲線方程，H為F的線性擬合方程，為F的趨勢預測函數，p為噪聲補償函數，θ_i為噪聲函數與原始曲線的相位角；

B4、將迭代后曲線中單調變化的曲線段取出，并進行矢量化，然后通過高斯變異得到特征區域，作為特征曲線。

3.根據權利要求1所述的輸電線路的斷線保護裝置的保護方法，其特征在于：步驟C中，使用中性線電流波形的特征曲線分別對三相電壓信號進行特征量提取包括以下步驟，

C1、使用特征曲線作為參考值，對三相電壓信號進行維度變換；

C2、在特征曲線中提取函數逼近算子，根據函數逼近算子對經過步驟C1處理的信號進行函數逼近；

C3、將逼近結果與特征曲線進行對比，以基頻整數倍的頻點的平均對比偏差值最小為目標，對函數逼近算子進行修正，并最終得到修正后的逼近結果；

C4、使用最小二乘法求得與逼近結果相匹配的特征量。

4.根據權利要求1所述的輸電線路的斷線保護裝置的保護方法，其特征在于：步驟D中，第一閾值和第二閾值為三組特征量的偏差值；第一閾值為15％，第二閾值為30％。