[發明專利]一種基于波形相似度的輸電線路多重雷識別方法及系統有效

申請號：	202211619859.1	申請日：	2022-12-16
公開（公告）號：	CN115616330B	公開（公告）日：	2023-05-26
發明（設計）人：	束洪春;劉皓銘;唐玉濤;韓一鳴;朱夢夢;馬御棠;楊紫燃;連有明;輝崇孝;婁偉杰	申請（專利權）人：	昆明理工大學
主分類號：	G01R31/00	分類號：	G01R31/00;G01R19/12
代理公司：	昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215	代理人：	王鵬飛
地址：	650093 云***	國省代碼：	云南;53
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于波形相似輸電線路多重識別方法系統
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【說明書】：

本發明涉及一種基于波形相似度的輸電線路多重雷識別方法及系統，屬于新型電力系統智能制造與繼電保護技術領域。本發明可集成于保護系統中，利用電流行波錄波分析，根據在一定時窗內，對電流行波的相似度進行比較來區分單重雷擊和多重雷擊。大量不同幅值的雷電流與不同雷擊時刻的仿真結果表明此方法有效且可靠，其物理概念直觀清晰，實現方法簡單，可廣泛運用于輸電線路的防雷保護。具有判斷準確率高、速度快、適應性強的優點。

技術領域

本發明涉及一種基于波形相似度的輸電線路多重雷識別方法及系統，屬于新型電力系統智能制造與繼電保護技術領域。

背景技術

110kV架空輸電線路作為國內電力系統中的重要部分，確保電能穩定安全的輸送具有重大意義。雷電流是一種超強的電磁脈沖電流，雷云放電時會在輸電線路上形成暫態過電壓。國內外的諸多學者主要的研究方向是基于首次雷擊而引起的故障分量，對其進行計算分析，卻忽略了后續雷擊的影響。據統計數據分析，110kV電壓等級以上的線路雷擊跳閘等故障數占總故障數的60％以上，而根據雷電監測系統的數據顯示，70％以上的地面落雷均為多重雷擊，但是由于缺少對應的監測裝置，目前對后續雷電流的識別與分析的難度較大，實際操作相對困難，難以確定架空輸電線路是由單重雷擊還是多重雷擊造成的。因此亟需一種簡單可靠的方法，能夠在雷擊故障后精確地判別出是單重雷擊還是多重雷擊，為輸電線路的雷擊防護針對性分析起到可靠的基礎性作用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于波形相似度的輸電線路多重雷識別方法及系統，從新型電力系統智能制造與繼電保護的角度出發，解決因為缺少對應的監測裝置，現有技術中對后續雷電流的識別與分析的難度較大，實際操作相對困難，難以確定架空輸電線路是由單重雷擊還是多重雷擊造成的問題。

本發明基于保護裝置對雷擊故障識別的基礎之上，提出通過比較各個時窗電流波形相似度的方法，識別單重雷擊和多重雷擊，其原理清晰直觀、所用電氣量簡單、信號處理過程簡單、判別結果可靠，可為輸電線路防雷研究提供簡單易行的手段，為輸電線路新型繼電保護提供可靠的雷擊辨識方法。

本發明的原理是，利用線路上安裝的監測裝置所采集的故障電流波形，得到故障電流波形中各個波頭開始突變時刻t_i以及電流進入暫穩時刻t_j，利用所得到的時刻構建出對應的時窗，通過比較時窗之間波形相似度與整定值的關系，來判別出是單重雷擊還是多重雷擊。

本發明的技術方案是：一種基于波形相似度的輸電線路多重雷識別方法，采集故障后輸電線路三相電流信號，按以下步驟進行識別：

Step1：當被保護輸電線路遭受雷擊產生故障時，對雷擊故障相電流波形進行微分計算，得到錄波時窗內故障相電流波形的變化率。

Step2：利用上述錄波時窗內故障相電流波形的變化率，得到電流各個波頭的開始突變時刻t_i以及電流進入暫穩時刻t_j。

Step3：以上述兩個時刻構建各個時窗T_i，計算各個時窗內波形的相似度。

Step4：比較各個時窗波形的相似度。

若滿足：

時窗T_i與T_i+1的相似度小于整定值J_set

則判斷為多重雷擊。