一种直流输电线路行波保护的雷击故障识别方法

摘要

本发明涉及一种直流输电线路行波保护的雷击故障识别方法。根据雷击造成故障与未致故障时的电压行波波形特征不同，用两极电压行波分量分别与原直流分量的相关系数来判别波形变化趋势；用初始行波模极大值与第二个模极大值之比来表征波形被截断的突变，两个特征结合以实现雷击杆塔、雷击避雷线、雷击线路档距未致短路故障时的电压行波与雷击杆塔、雷击线路档距故障和非雷击短路故障时的电压行波的识别。两个雷电波干扰识别判据结合以提高识别可靠性。大量仿真表明该方法可靠、有效。本发明的物理概念直观清晰，具有快速动作性能，不受故障类型和过渡电阻影响，且易于实现，可广泛应用于直流系统保护装置。

主权项

一种直流输电线路行波保护的雷击故障识别方法，其特征在于根据非故障性行波与故障性行波波形特征差异，用两极分别与原直流分量的相关系数来判别波形变化趋势；用初始行波小波变换模极大值与第二个小波变换模极大值之比来表征波形截断的突变，将两个特征结合识别非故障性行波与故障性行波：按以下步骤进行：1)当直流输电线路发生故障或者遭受雷击在保护安装处检测到的行波大于门槛值时，行波保护装置启动并记录下一定时间的行波波形；2)对电压行波计算与原直流分量±800kV的相关系数；3)应用Karenbauer变换矩阵 S = 1 1 1 - 1 ; S - 1 = 1 2 1 1 1 - 1 - - - ( 3 ) 计算电压行波0模分量和1模分量；4)寻找初始行波起始位置，采用3次B样条小波对两个模分量进行小波变换得到各尺度下的模极大值，选择一个尺度寻找模极大值的最大值，按照模极大值在时间上出现的先后顺序寻找模极大值的最大值0.5倍的模极大值，它对应的时间认为是初始行波出现的时刻Tin；5)从初始行波模极大值开始，寻找下一个模极大值，分别记为M1和M2，计算模值比kk＝|M2/M1| (4)6)基于上述原理，形成故障识别判据如下： k ≥ C oef 1 k ≤ C oef 2 - - - ( 5 - a ) ρa＞0，ρb＞0或者ρa＜0，ρb＜0 (5-b) V ( t ) = a ( a = - 800 ) b ( b = - 800 ) ρa，ρb两者分别与直线a、b相关系数的正负一致，当模值比满足式5-a和5-b时，判定为故障性雷击，其中，Coef1是雷击直流输电线路时的判据，Coef2是雷击杆塔或者避雷线时的判据，Coef1整定为0.8、Coef2整定为1.1；否则判定为非故障性雷击。