一种利用瞬时功率和直线拟合的雷击干扰识别方法

摘要

本发明涉及一种利用瞬时功率和直线拟合的雷击干扰识别方法，属于电力系统继电保护技术领域。本发明为当输电线路遭受雷击故障或者雷击干扰时，保护测量装置启动，测得量测端的三相暂态电压和三相暂态电流量，利用测得的数据求取瞬时功率，将瞬时功率在短时窗内进行求和，再将所得到的瞬时功率和曲线进行归一化处理，然后将短时窗内瞬时功率和曲线的第一个采样点与最后一个采样点利用最小二乘拟合成一条直线，求取瞬时功率和曲线与拟合直线之间的信号距离度，通过该信号距离度的大小差异来判别雷击干扰与雷击故障。本发明是基于现有故障测量数据实现故障接地极线路故障测距，不需要高采样率，易于现场实现。

主权项

一种利用瞬时功率和直线拟合的雷击干扰识别方法，其特征在于：当输电线路遭受雷击故障或者雷击干扰时，保护测量装置启动，测得量测端的三相暂态电压和三相暂态电流，利用测得的数据求取瞬时功率，将瞬时功率在短时窗内进行求和，再将所得到的瞬时功率和曲线进行归一化处理，然后将短时窗内瞬时功率和曲线的第一个采样点与最后一个采样点利用最小二乘拟合成一条直线，求取瞬时功率和曲线与拟合直线之间的信号距离度，通过该信号距离度的大小差异来判别雷击干扰与雷击故障；具体步骤如下：(1)当输电线路遭受雷击故障或者雷击干扰时，保护测量装置启动，利用量测端M处获测得的三相暂态电压u_Mk(k)、三相暂态电流i_Mk(k)通过式(1)求取瞬时功率p(k)：$p\left(k\right)=\underset{a,b,c}{\Sigma }{u}_{Mk}\left(k\right)·i_{Mk}\left(k\right)---\left(1\right)$式中，a、b、c分别代表A相、B相和C相，k为采样点；(2)以输电线路遭受雷击点产生的行波到达量测端的时刻为起点，此时设为零时刻，在1ms时窗内根据式(2)对瞬时功率求和：$E\left(n\right)=\underset{k=0}{\overset{n}{\Sigma }}p\left(k\right)---\left(2\right)$式中，n的取值从0开始取到1ms时窗内的采样点数；(3)将所得瞬时功率和曲线进行归一化处理，并将1ms时窗内的第一个采样点与最后一个采样点利用最小二乘拟合成一条直线y(n)；(4)利用式(3)求取瞬时功率和曲线与拟合直线之间的信号距离度Δ；$\Delta =\frac{1}{n+1}\left|\underset{n=0}{\overset{n}{\Sigma }}\right(E\left(n\right)-y\left(n\right)\left)\right|---\left(3\right)$(5)利用信号距离度Δ的大小，将Δ与Δ_set进行比较来识别雷击干扰与雷击故障：Δ_set为门槛值，以躲开仿真雷击故障时得到最小信号距离度Δ_min，且躲开仿真雷击干扰时得到的最大信号距离度Δ_max为原则，按式(4)计算，Δ_set＝(Δ_min+Δ_max)/2       (4)若Δ>Δ_set，则判为雷击干扰；若Δ≤Δ_set，则判为雷击故障。