一种基于S变换的输电线路故障快速选相方法

摘要

本发明公开了一种基于S变换的输电线路故障快速选相方法，包括以下步骤：(1)实时采集线路侧保护元件处的电流；(2)将采集的电流滤除工频分量后，对故障分量电流进行相模变换，提取故障分量电流的模分量；(3)对模量电流信号进行S变换处理，得到各模量的复时频矩阵，求解模及相角，根据零模相量的特征判断接地故障或非接地故障，利用线模相量之间的关系进行故障选相；(4)当确定故障为两相接地故障时，分别对相电流在时间轴两侧的波形进行积分、描述波形特征，并以此识别故障相。该方法利用S变换提取各模分量在特定时间下的单一频率模相量，根据各模相量之间的关系确定故障类型，具有灵敏度高，动作速度快，识别准确的优点。

主权项

一种基于S变换的输电线路故障快速选相方法，其特征是：包括以下步骤：(1)实时采集线路侧保护元件处的电流；(2)将采集的电流滤除工频分量后，对故障分量电流进行相模变换，提取故障分量电流的零模与线模故障分量；(3)对模量电流信号进行S变换处理，得到各模量的复时频矩阵，求解模及相角，提取各电流信号的模相量，根据零模相量的特征判断接地故障或非接地故障，利用线模相量之间的关系进行故障选相；(4)当确定故障为两相接地故障时，引入相电流积分方法，分别对相电流在时间轴两侧的波形进行积分、描述波形特征，并以此识别故障相；具体的选相依据为：1)零模相量为零且三线模相量方向相同或相反，一个线模相量幅值为另外两个线模相量幅值的两倍则判断为两相相间故障，两倍幅值线模相量对应的两相为故障相；零模相量为零但线模相量间不存在上述关系则判断为三相短路；2)零模相量不为零且三线模相量中两个相量幅值相等，方向相同或相反，另一线模分量为零则判断为单相接地故障，且零线模相量对应的两相为非故障相；零模相量不为零但线模相量间不存在上述关系则判断为两相接地短路；3)发生两相接地故障时，引入相电流积分方法识别故障相，分别对各相电流在时间轴两侧的波形进行积分：式中:k为采样点，Δi₊(k)和Δi_‑(k)分别是时间轴上方和下方的故障分量电流瞬时值；Δt为采样间隔；n₁为电流发生突变时的采样点；n₂为积分结束时刻的采样点，为描述波形特征，定义D＝max(I₊，I_‑)，故障相选相判据为：将三相D值按大小排序，取最大D值相的D值和λ值为D₁、λ₁，取中间D值相的D值和λ值为D₂、λ₂，取最小D值相的D值和λ值为D₃、λ₃，在D₁>εD₃且D₂>εD₃情况下，则直接判定D₃对应的相为非故障相；在D₁>εD₃，D₃<D₂<εD₃情况下，若λ₂>λ₃，算法判定D₃对应的相为非故障相，若λ₂≤λ₃，判定D₂对应相为非故障相，ε为可靠系数。