[發明專利]一種輸電線路的雷擊過電壓故障類型識別方法

在審

• 申請號: 202110637140.X
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113358974A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 陳波;李靜怡
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R19/165
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 孫永剛

本發明涉及一種輸電線路的雷擊過電壓故障類型識別方法，包括以下步驟：采集雷擊過電壓信號，并將雷擊過電壓信號轉換為復域信號；對復域信號的0和π/2方向進行n層分解；計算復域信號0和π/2兩個投影方向的關聯維數；根據關聯維數，計算復數信號0方向故障識別特征參數T₀和復數信號π/2方向故障識別特征參數T_π/2；根據故障識別特征參數T₀和T_π/2，判斷雷擊過電壓故障類型。本發明能夠更加可靠、準確地對輸電線路雷擊過電壓故障進行識別。

技術領域

本發明涉及一種故障識別方法，具體涉及一種輸電線路的雷擊過電壓故障類型識別方法。

背景技術

隨著我國經濟的加快發展，使我國輸電線路運行數目的不斷增多以及電壓等級的不斷拔高，其安全運行的問題越來越突出。架空輸電線路綿延數千公里，跨越不同地形，飽受極端氣候災害，其能否安全穩定的運行直接關系到電力系統的安危，雷電作為最大的事故原因，每年直接或間接造成的故障次數約占總故障次數的40～70％，尤其在雷暴天氣多、地形復雜、土壤電導率較高的地區，雷擊過電壓對輸電線路所造成的威脅更加難以解除，雷電流的持續放電時間極短，約為數十微秒，雷電流也有強弱，最大的雷電流幅值可以達到200kA以上，這樣的強度的雷電流擊于輸電線路或其他電氣設備時，會產生很高的過電壓而將絕緣擊穿,造成的損失將是不可估量的。因此，采取可靠的防雷措施對于電力系統安全穩定運行是十分必要的。

輸電線路雷擊過電壓主要可以分成兩類：直擊雷過電壓和感應雷過電壓。輸電線路直擊雷過電壓按擊中線路設備的位置又可以分為反擊雷過電壓和繞擊雷過電壓。反擊雷過電壓指雷電擊中避雷線或桿塔，通過絕緣子閃絡等方式在三相線路上產生的過電壓。繞擊雷過電壓指雷電繞過避雷線直接擊中三相線路繼而產生的過電壓。輸電線路雷擊過電壓的差異主要取決于線路所處的環境極其電網的結構性差異，加上變幻無常的氣候條件，那么電網工作人員對雷擊的判別是十分困難的。因此，高壓輸電線路雷擊過電壓的識別對于減小電網工作人員工作量以及提高電網可靠運行水平和輸電線路的安全性有著重要的意義。

目前，雷擊過電壓特征的提取傳統方法是基于傅里葉變換，該方法通過犧牲時域分辨率來換取極高的頻率分辨率。根據IEEE及IEC標準可知，時域雷電過電壓波形的關鍵參數均是時域參數，即波頭時間等。單純利用傅里葉變換會丟失相當一部分信息，給雷電過電壓的分類帶來一定的困難。為了同時獲取較高的時域分辨率與頻域分辨率，采用變窗寬的離散小波變換作為時頻處理工具。該類方法是從信號能量分布規律中提取相關特征，盡管能夠識別部分反擊過電壓和繞擊過電壓，受到信號波動的影響較大，識別率低。為此本專利從兩個投影方向進行多層分解，聯合時域和頻域信息多維度提取雷擊過電壓信號特征，更加可靠、準確的對輸電線路雷擊過電壓故障進行識別。

發明內容

本發明的目的在于提供一種輸電線路的雷擊過電壓故障類型識別方法，能夠更加可靠、準確地對輸電線路雷擊過電壓故障進行識別。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種輸電線路的雷擊過電壓故障類型識別方法，包括以下步驟：

(1)采集雷擊過電壓信號，并將雷擊過電壓信號轉換為復域信號；

(2)對復域信號的O和π/2方向進行n層分解；

(3)計算復域信號O和π/2兩個投影方向的關聯維數；

(4)根據關聯維數，計算復數信號O方向故障識別特征參數T₀和復數信號π/2方向故障識別特征參數T_π/2；

(5)根據故障識別特征參數T₀和T_π/2，判斷雷擊過電壓故障類型。

上述方案中，步驟(5)中，根據故障識別特征參數T₀和T_π/2，判斷雷擊過電壓故障類型，具體如下：