[發(fā)明專利]基于暫態(tài)波形特征的輸電線路雷擊干擾與故障識別方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910694532.2 | 申請日： | 2019-07-30 |
| 公開（公告）號： | CN110297146B | 公開（公告）日： | 2020-08-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王增平;呂哲;許琬昱 | 申請（專利權(quán)）人： | 華北電力大學(xué) |
| 主分類號： | G01R31/00 | 分類號： | G01R31/00;G01R31/08 |
| 代理公司： | 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246 | 代理人： | 史雙元 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 波形 特征 輸電 線路 雷擊 干擾 故障 識別 方法 | ||
本發(fā)明公開了基于暫態(tài)波形特征的輸電線路雷擊干擾與故障識別方法，所述識別方法包括以下步驟：步驟1：暫態(tài)量保護啟動判據(jù)動作后，采集線路保護安裝處各相附加分量電流，并根據(jù)Karenbauer變換陣計算地模與線模分量；步驟2：根據(jù)暫態(tài)地模與線模分量的能量比值判據(jù)識別雷擊干擾，若判據(jù)小于整定值則進行下一步識別；步驟3：對步驟1中各相附加分量電流采用平均值滑動去噪獲取主波波形，對主波波形進行擬合，并根據(jù)擬合決定系數(shù)識別各相線雷擊干擾與故障。本發(fā)明可準確識別不同類型下的雷擊干擾與故障，不受故障初始角、過渡電阻、線路補償裝置等影響，具有較高的靈敏度和可靠性，適用于不同類型的輸電線路，為暫態(tài)量保護的實用化進程提供有利基礎(chǔ)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)故障識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于暫態(tài)波形特征的輸電線路雷擊干擾與故障識別方法。
背景技術(shù)
隨著電力電子化電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，一方面對繼電保護速動性提出了更高的要求，另一方面線路FACTS元件及逆變器型電源給傳統(tǒng)工頻量保護帶來了不確定性。暫態(tài)量保護由于可以充分利用故障暫態(tài)時豐富的故障特征信息，能有效提高保護速度，受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。但暫態(tài)量保護數(shù)據(jù)窗長通常為幾毫秒，當(dāng)輸電線路受到雷擊干擾時，其暫態(tài)過程與故障信號相似，均含有較大的高頻成分，極易引發(fā)暫態(tài)量保護的誤判。因此，如何快速正確識別雷擊干擾與故障信號是暫態(tài)量保護實用化進程中所必須解決的問題。
目前，雷擊干擾識別原理主要分為利用暫態(tài)高頻分量和利用時域波形特征兩類。在暫態(tài)高頻分量方面，由于電流高頻分量受線路補償裝置、雷電流幅值、故障條件和CT傳變特性等眾多因素影響，因此不同頻帶的選取及相應(yīng)保護判據(jù)缺乏理論依據(jù)支撐。在時域波形特征方面，依賴于對行波波頭準確捕捉的方法會受到線路結(jié)構(gòu)及串聯(lián)補償裝置的影響。此外，在一定故障條件下，基于暫態(tài)電流單調(diào)性的識別方法受到線路工頻電源的影響，其識別判據(jù)的靈敏度將下降。
因此希望有一種基于暫態(tài)波形特征的輸電線路雷擊干擾與故障識別方法能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了基于暫態(tài)波形特征的輸電線路雷擊干擾與故障識別方法，所述識別方法包括以下步驟：
步驟1：暫態(tài)量保護啟動判據(jù)動作后，采集線路保護安裝處各相附加分量電流，并根據(jù)Karenbauer變換陣計算地模與線模分量；
步驟2：根據(jù)暫態(tài)地模與線模分量的能量比值判據(jù)識別雷擊干擾，若判據(jù)小于整定值則進行下一步識別；
步驟3：對步驟1中各相附加分量電流采用平均值滑動去噪獲取主波波形，對主波波形進行擬合，并根據(jù)擬合決定系數(shù)識別各相線雷擊干擾與故障。
優(yōu)選地,所述步驟1中各相附加分量電流的計算公式為：
i*(t)＝i(t)-i(t-T)
式中，i(t)為各相線路實時電流，T為工頻周期20ms。
優(yōu)選地，所述步驟1中根據(jù)Karenbauer變換陣計算地模與線模分量的公式為：
式中，線模il1、il2表示各相之間的電流變化關(guān)系，地模ig表示為各相與大地之間的電流變化關(guān)系。
優(yōu)選地，所述步驟2中暫態(tài)地模與線模分量的能量比值采用各自電流平方值進行計算，若比值大于或等于整定值，線路發(fā)生雷擊干擾；若比值小于整定值，則進行步驟3進一步識別。
優(yōu)選地,所述步驟3對主波波形進行擬合的具體步驟為：利用50Hz正弦擬合函數(shù)中計及電流非周期分量，在暫態(tài)過程中將其設(shè)為常數(shù)，對正弦分量設(shè)置最小擬合幅值。
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