一種基于零模電流小波系數(shù)相關(guān)分析的配網(wǎng)故障選線方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于零模電流小波系數(shù)相關(guān)分析的配網(wǎng)故障選線方法,屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。當(dāng)配網(wǎng)中饋線發(fā)生單相接地故障時(shí),提取記錄到的短時(shí)窗各條饋線零模電流行波數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換,選取高頻第一尺度小波系數(shù)作為研究對(duì)象;計(jì)算出短時(shí)窗內(nèi)各條線路第一尺度小波系數(shù)的相對(duì)極性,并形成故障選線判別矩陣R,根據(jù)R中的元素即可判斷出故障饋線。仿真分析表明,配網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)利用該方法可以準(zhǔn)確、可靠地判斷出故障饋線。
【專利說明】一種基于零模電流小波系數(shù)相關(guān)分析的配網(wǎng)故障選線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于零模電流小波系數(shù)相關(guān)分析的配網(wǎng)故障選線方法,屬于電力 系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002] 小電流接地系統(tǒng)多發(fā)單相接地故障。在單相接地故障發(fā)生時(shí),因?yàn)闆]有大地和中 性點(diǎn)之間的電氣連接,短路電流小,線路配置保護(hù)裝置不會(huì)立即動(dòng)作,系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性得 到改善。特別是若發(fā)生了瞬時(shí)性故障,故障點(diǎn)能夠迅速熄弧進(jìn)而恢復(fù)系統(tǒng)絕緣,在很大程度 上提高了對(duì)用戶的供電可靠性,停電次數(shù)顯著減少。然而,消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障 時(shí),非故障相對(duì)地電壓上升或伴有間歇性弧光接地,是很容易引起弧光過電壓,系統(tǒng)絕緣損 壞,有發(fā)展成為相間短路故障的可能。所以我們應(yīng)該盡快找到故障線路和故障發(fā)生地點(diǎn)來 排除故障。為了找到故障線路,傳統(tǒng)的方法是,母線上的零序電壓先設(shè)定某一閾值,如果檢 測(cè)超過預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)則判斷發(fā)生了單相接地故障。如果確定系統(tǒng)中發(fā)生了單相接地故 障,就采取人工逐個(gè)線路拉閘以確定哪條線故障 [2]。當(dāng)接地故障指示消失,可以確定故障線 路已被排查出,再通過人工巡線的方法查找故障地點(diǎn)。人工拉路的方法同樣會(huì)造成正常供 電的線路瞬間停電;在自動(dòng)重合閘后,若還無(wú)法排除故障,那么停電時(shí)間將會(huì)延長(zhǎng);產(chǎn)生的 操作過電壓和諧振過電壓將會(huì)對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)造成沖擊影響,而且可能會(huì)損壞斷路器或PT。無(wú) 人值班變電站對(duì)遠(yuǎn)程遙控功能要求高,也增加了對(duì)事故和設(shè)備的危險(xiǎn)負(fù)擔(dān),因此可靠、準(zhǔn)確 地選出故障饋線也變得尤為重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)配網(wǎng)發(fā)生單相接地故障的情況,提出一種基于零 模電流小波系數(shù)相關(guān)分析的配網(wǎng)故障選線方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于零模電流小波系數(shù)相關(guān)分析的配網(wǎng)故障選線方 法,當(dāng)配網(wǎng)中饋線發(fā)生單相接地故障時(shí),提取記錄到的短時(shí)窗各條饋線零模電流行波數(shù)據(jù) 進(jìn)行小波變換,選取高頻第一尺度小波系數(shù)作為研究對(duì)象;計(jì)算出短時(shí)窗內(nèi)各條線路第一 尺度小波系數(shù)的相對(duì)極性并形成故障選線判別矩陣A根據(jù)矩陣W中的元素判斷出故障饋 線。
[0005] 具體實(shí)施步驟如下: (1) 當(dāng)配網(wǎng)中饋線發(fā)生單相接地故障時(shí),在高頻采樣頻率下,提取各條線路短時(shí)窗內(nèi) 零模電流行波進(jìn)行小波分解,選取高頻第一尺度小波系數(shù)作為研究對(duì)象; (2) 通過式(1)計(jì)算各條饋出線路高頻第一尺度小波系數(shù)的相對(duì)極性; η 4=哪 ⑴ lk=l __ 式中,表不線路2尚頻第一尺度小波系數(shù);<_/表不線路J尚頻第一尺度小波系 數(shù);4'表示和(/極性比較的結(jié)果,i=l,2, 3···/?;戶1,2, 3···/? ;/?為線路總數(shù);令表征第 i條線路與第條線路高頻第一尺度小波系數(shù)的相對(duì)極性;$ =_1表示和4 j極性相 反,$ =1表示和1極性相同; (3)利用式(2)計(jì)算,形成配網(wǎng)故障選線矩陣7?:
【權(quán)利要求】
1. 一種基于零模電流小波系數(shù)相關(guān)分析的配網(wǎng)故障選線方法,其特征在于:當(dāng)配網(wǎng)中 饋線發(fā)生單相接地故障時(shí),提取記錄到的短時(shí)窗各條饋線零模電流行波數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變 換,選取高頻第一尺度小波系數(shù)作為研究對(duì)象;計(jì)算出短時(shí)窗內(nèi)各條線路第一尺度小波系 數(shù)的相對(duì)極性并形成故障選線判別矩陣A根據(jù)矩陣中的元素判斷出故障饋線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于零模電流小波系數(shù)相關(guān)分析的配網(wǎng)故障選線方法,其特 征在于,具體實(shí)施步驟如下: (1) 當(dāng)配網(wǎng)中饋線發(fā)生單相接地故障時(shí),在高頻采樣頻率下,提取各條線路短時(shí)窗內(nèi) 零模電流行波進(jìn)行小波分解,選取高頻第一尺度小波系數(shù)作為研究對(duì)象; (2) 通過式(1)計(jì)算各條饋出線路高頻第一尺度小波系數(shù)的相對(duì)極性; η rt. = sgn 24 j(k) (l) _k=l _ 式中,表示線路i高頻第一尺度小波系數(shù);表示線路J高頻第一尺度小波系 數(shù);$'表示和(』.極性比較的結(jié)果,i=l,2, 3···/?;戶1,2, 3···/? ;/?為線路總數(shù);&表征第 i條線路與第J條線路高頻第一尺度小波系數(shù)的相對(duì)極性;$ =_1表示和4 j極性相 反,·^ =1表示和4 j極性相同; (3) 利用式(2)計(jì)算,形成配網(wǎng)故障選線矩陣7?: 廠 11 Γ12 … rin t2l r22 ... r2n (2) _rnl rn2 … r?m _ 矩陣中對(duì)角線元素均為1,非對(duì)角線元素為各處4高頻第一尺度小波系數(shù)的兩兩極 性比較結(jié)果; 通過比較矩陣中各行元素"-1"的個(gè)數(shù)即可判斷出故障線路: 若第i行中"-1"的個(gè)數(shù)為/7-1,則i為故障線路; 若矩陣中均為1,則判斷為母線故障。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK104122484SQ201410253914
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】束洪春, 林丹丹 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)