一种中性点不接地系统的铁磁谐振故障检测方法

摘要

本发明涉及一种中性点不接地系统的铁磁谐振故障检测方法，本发明对母线三相电压和零序电压信号进行分析检测系统的铁磁谐振故障，中性点不接地系统发生铁磁谐振初期的0.1s内包含有很多相邻频率分量的谐波，然而单相接地故障在故障发生的0.1s内只含有50Hz的频率分量，根据铁磁谐振故障与单相接地故障的这一本质区别在故障初期区分开铁磁谐振与单相接地故障，再进一步检测铁磁谐振的谐振类型。本发明以原子分解法作为铁磁谐振信号分析工具，高度冗余的原子库能够很好的捕捉信号的自然特征，实现了信号的稀疏分解，信号的表示结果简洁而可靠。

主权项

一种中性点不接地系统的铁磁谐振故障检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，记录下发生故障期间母线的三相电压和零序电压U₀；步骤2，对步骤1中记录下的三相电压中的A相电压和零序电压进行原子分解法分析；步骤2.1，用原子分解法对A相电压信号进行参数辨识，得到A相电压在时间段TA之间的若干个最佳匹配原子，其中，TA为故障前TA1秒到故障发生后TA2秒，其中，TA1∈[0.1,0.3],TA2∈[1.6,1.9]；然后提取每个最佳匹配原子的特征参数，包括适应度值G，满足0.1≤G≤1的最佳匹配原子的频率分量f_Am，其中m＝1,2,3…n，n为A相电压在TA间满足0.1≤G≤1的最佳匹配原子的频率分量的个数；步骤2.2，对零序电压U₀分别在三个时间段T1、T2、T3进行原子分解法分析，其中T1为故障发生T11秒后的8到10个周波，T2为故障发生T21秒后的8到10个周波，T3为故障发生T31秒后的8到10个周波，其中，所述1个周波为0.02s，T11∈[0.02,0.04]，T21∈[0.6,0.9]，T31∈[1.6,1.9]；然后提取每个最佳匹配原子的特征参数，包括适应度值G，衰减系数D，零序电压U₀在T1间持续存在的满足0.1≤G≤1的最佳匹配原子的频率分量f_1p，在T2间持续存在的满足0.1≤G≤1的最佳匹配原子的频率分量f_2q，在T3间持续存在的满足0.1≤G≤1的最佳匹配原子的频率分量f_3k；其中，p＝1,2,3…n1，n1为U₀在T1间持续存在的满足0.1≤G≤1的最佳匹配原子的频率分量的个数；q＝1,2,3…n2，n2为U₀在T2间持续存在的满足0.1≤G≤1的最佳匹配原子的频率分量的个数；k＝1,2,3…n3，n3为U₀在T3间持续存在的满足0.1≤G≤1的最佳匹配原子的频率分量的个数；步骤3，对原子分解法分析得到的上述频率和衰减系数的特征参量进行判断，检测故障类型：步骤3.1，对任意的f_Am、f_1p、f_2q、f_3k均满足f_Am∈[0,300]，f_1p∈[0,300]，f_2q∈[0,300]，f_3k∈[0,300]，且q≤3，k≤3，则有可能发生了铁磁谐振，此时进入第3.2步的判断，若不满足上述要求则系统未发生铁磁谐振；步骤3.2，若存在f_1p满足f_1p≠50，则发生铁磁谐振，此时进入第3.3步，否则进入第3.5步；步骤3.3，若存在f_2q≠50，则发生了非工频谐振，此时，若存在f_3k＝50，则为发生非工频谐振后快速消失，若f_3k≠50，则系统发生了频率为f_3k的非工频铁磁谐振；步骤3.4，若f_2q＝50，则系统发生了基频谐振，此时，D(f_2q)≤‑1，则为发生了基频谐振后快速消失，否则若D(f_2q)＞‑1，则为发生基频谐振；其中，D(f2q)表示频率为f2q的最佳匹配原子的衰减系数；步骤3.5，若f_1p＝50，则系统没有发生谐振，如果D(f_1p)≤‑1，则为发生单相瞬时接地故障，如果D(f_1p)＞‑1，则为发生了单相永久接地故障；其中，D(f1p)表示频率为f1p的最佳匹配原子的衰减系数。