[發(fā)明專利]基于邊緣檢測(cè)的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111371391.4
• 申請(qǐng)日: 2021-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN114219947A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐艷春;范鐘耀;汪平;呂密
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V10/44
• 分類號(hào): G06V10/44;G06F30/20;H02H7/26;G06F113/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 吳思高

1.基于邊緣檢測(cè)的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于：將風(fēng)電場(chǎng)送出線路兩側(cè)采集到的電流值分別構(gòu)造漢克爾矩陣，并通過(guò)Sobel算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到電流值漢克爾矩陣中的每個(gè)元素所對(duì)應(yīng)的梯度值和邊緣區(qū)域；找出邊緣區(qū)域所對(duì)應(yīng)的電流值索引和相應(yīng)的梯度值；將線路兩側(cè)所識(shí)別到的邊緣區(qū)域?qū)?yīng)的電流值索引進(jìn)行分析比較，結(jié)合梯度值計(jì)算出平均梯度幅值，并與整定值相比較，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)送出線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障的快速識(shí)別。

2.基于邊緣檢測(cè)的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：將送出線路兩側(cè)采集到的電流值，分別構(gòu)造為電流值漢克爾矩陣；

步驟2：使用Sobel算子對(duì)電流值漢克爾矩陣進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到梯度值幅值矩陣D和包含邊緣信息的二值化矩陣E；

步驟3：找出二值化矩陣E在電流值漢克爾矩陣中對(duì)應(yīng)且不重復(fù)的電流值索引集合Z和索引集合Z所對(duì)應(yīng)的梯度值集合d；

步驟4：根據(jù)電流值索引集合Z是否連續(xù)，將其進(jìn)行分區(qū)，梯度值集合d根據(jù)索引集合Z的分區(qū)長(zhǎng)度進(jìn)行相應(yīng)分區(qū)；

步驟5：根據(jù)線路兩側(cè)電流值索引集合Z的分區(qū)情況，計(jì)算平均梯度幅值S并與其整定值進(jìn)行比較，如果大于其整定值，則認(rèn)為送出線路發(fā)生了區(qū)內(nèi)故障。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于邊緣檢測(cè)的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟1中，電流值漢克爾矩陣I_h的構(gòu)成如式(2)所示：

其中，I_h為電流值漢克爾矩陣；N為一個(gè)數(shù)據(jù)窗中采集到的電流值總數(shù)；i₁,i₂…,i_N-1,i_N為采集到的電流值。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于邊緣檢測(cè)的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟2中，Sobel算子邊緣檢測(cè)是基于一階微分的邊緣檢測(cè)方法，先對(duì)電流值漢克爾矩陣中的上、下、左、右鄰域的元素進(jìn)行平均或加權(quán)平均，再進(jìn)行一階微分處理，檢測(cè)出邊緣點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于邊緣檢測(cè)的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟2中，二值化矩陣E是由邊緣檢測(cè)時(shí)計(jì)算出的梯度值矩陣M，通過(guò)門限值K進(jìn)行二值化得到，如式(8)所示；二值化矩陣E中為1的部分代表邊緣所在的位置，為0的部分代表非邊緣位置；

其中，E為二值化矩陣，M為由Sobel算子計(jì)算出并歸一化的梯度模值矩陣，K為門限值，E(i,j)為矩陣E中第i行第j列元素，M(i,j)為矩陣M中第i行第j列元素。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于邊緣檢測(cè)的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟3中，電流值索引集合Z是由二值化矩陣E中邊緣位置在電流值漢克爾矩陣中所對(duì)應(yīng)的不重復(fù)電流值索引組成，如式(9)所示：

Z＝unique(i-1+j),E(i,j)＝1 (9)

其中，Z表示電流值索引集合,unique表示取數(shù)組中不重復(fù)的元素，E(i,j)為矩陣E中第i行第j列元素。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于邊緣檢測(cè)的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)送出線路縱聯(lián)保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟3中，梯度值集合d是電流值索引集合Z中的每個(gè)元素所對(duì)應(yīng)的采樣電流值在電流值漢克爾矩陣中最靠近主對(duì)角線的梯度值的集合，如式(10)所示：

d(i)＝D(round(Z(i)/2),round((Z(i)+1)/2))i＝1,2,…,n_Z (10)

其中，d表示梯度值集合，D表示電流值漢克爾矩陣所對(duì)應(yīng)的梯度幅值矩陣，round表示四舍五入，Z表示電流值索引集合，n_Z表示電流值索引集合的長(zhǎng)度。