[發(fā)明專利]基于波形特征差異的電流互感器拖尾電流識別方法

有效

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• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110119696B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 李振興;甘濤;張健婷;傅裕挺;王朋飛;王振宇
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G06F18/213
• 分類號: G06F18/213;G01R19/175
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.基于波形特征差異的電流互感器拖尾電流識別方法，其特征在于：通過分析電流互感器拖尾電流波形特征，實時判斷采樣電流在1/2周波內(nèi)的增減特性、凹凸特征、最值偏差、積分值差別，建立拖尾電流雙重識別判據(jù)，實現(xiàn)拖尾電流的可靠識別；

斷路器接收到保護裝置跳閘信號后，將電流互感器實時測量電流的前1/2工頻周期內(nèi)電流瞬時值依次求取絕對值，并記為i₁，i₂，...，i_N/2；此外，電流瞬時值序列做差分計算，y(j)＝i(j+[N/48])-i(j)，并記為y₁，y₂，...，y_N/2，同時，搜索差分電流最大值為y_max＝max{y₁，y₂，...，y_N/2}、最小值為y_min＝min{y₁，y₂，...，y_N/2}；其中N為一個工頻周期內(nèi)的采樣點數(shù)，j＝1,2,...,N/2；

該算法包括確定采樣電流的減-凹性判據(jù)、最值判據(jù)、半波積分值判據(jù)、綜合判據(jù)，具體如下：減-凹性判據(jù)為：以i₁，i₂，...，i_N/2為對象，每三個連續(xù)采樣點為一個區(qū)段，判斷區(qū)段采樣點的增減性i(j)i(j+1)i(j+2)0、凹凸性其中j＝1,2,...,(N/2)-2；若其連續(xù)遞減且呈凹特性的采樣區(qū)段數(shù)超過設定閾值，設為(N-6)/6，則判定減-凹性標志η＝1，否則η＝0；

最值判據(jù)為：以i₁，i₂，...，i_N/2為對象，搜索電流最大值為i_max＝max{i₁，i₂，...，i_N/2}、最小值為i_min＝min{i₁，i₂，...，i_N/2}，計算最值偏差△i＝|i₁-i_max|+|i_N/2-i_min|；若滿足△i＝0，則判定滿足最值判據(jù)；

半波積分值判據(jù)為：以y₁，y₂，...，y_N/2為對象，計算半波積分值P，P＝y(tǒng)₁+y₂+...+y_N/2；若滿足PP_set，則判定滿足半波積分值判據(jù)；其中P_set＝(y_max+y_min)N/4，為半波積分門檻值；

綜合減-凹性判據(jù)、最值判據(jù)、半波積分值判據(jù)結果，若滿足η＝1或△i＝0，且PP_set成立，則判定此時電流互感器電流為拖尾電流，反之則為故障電流。

2.根據(jù)權利要求1所述基于波形特征差異的電流互感器拖尾電流識別方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：當輸電線路斷路器接收到保護跳閘命令后，對采集電流實時信號的前1/2工頻周期內(nèi)電流瞬時值進行預處理；采用序列差分計算得到差分值序列，并搜索差分計算值序列的最大值和最小值；

步驟2：計算采樣電流的最值偏差，構建最值判據(jù)，搜索計算值序列可得計算最大值和計算最小值，并設定計算值的第一個值為始值，最后一個計算值為末值；進而利用始值減去計算最大值與末值減去計算最小值的絕對值和，當其和值等于零時，滿足最值判據(jù)；

步驟3：確定采樣電流的增減性與凹凸性特征，構建減-凹性判據(jù)，針對計算值序列，按照每三個采樣點為一個區(qū)段，判斷每個區(qū)段采樣點的增減性和凹凸性特性，若其連續(xù)遞減且呈凹特性，即判定滿足減-凹性判據(jù)；

步驟4：構建半波積分值判據(jù)，考慮到故障電流中可能存在著較大的非周期電流分量，嚴重時會使得故障電流完全偏移零軸上方，導致步驟2中最值判據(jù)失效；針對差分值序列，計算半波積分值，僅當積分值小于設定閾值時，判定滿足半波積分值判據(jù)；

步驟5：綜合減-凹性判據(jù)、最值判據(jù)、半波積分值判據(jù)結果，若滿足減-凹性判據(jù)或最值判據(jù)任一判據(jù)，且半波積分值判據(jù)成立，則判定此時電流互感器電流為拖尾電流，否則判定為故障電流。