一种高压直流输电线路雷电绕击与反击的识别方法

摘要

本发明涉及一种高压直流输电线路雷电绕击与反击的辨识方法。线路雷电绕击是雷电绕开避雷线直击于输电线上，而反击是雷电直击于避雷线上或杆塔上，由于杆塔接地电阻存在，塔顶电位瞬间突增导致绝缘闪络。雷电绕击与反击高压直流输电线路电磁暂态量产生的机理、以及线路上雷击电磁暂态的传播路径不同，其产生的电压暂态信号在不同频带的能量分布存在较大差异。本发明于保护安装处的行波分析与测距高速采集系统中，利用小波分析提取零模电压在不同频带下的能量，根据能量分布的特征来区分雷电绕击故障与反击故障。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，且易于实现，可广泛应用于高压直流系统保护装置，为线路防雷设计提供重要数据支撑，为线路的运行与维护提供参考。

主权项

一种高压直流输电线路雷电绕击与反击的辨识方法，其特征在于根据雷击造成的绕击故障与反击故障时的电压行波的传播过程不同，频带能量分布不同，对零模电压分量进行小波变换，根据能量分布特征对雷电引起的绕击、反击故障进行正确识别，按以下步骤进行：1)当电压变化率du/dt大于整定值时，采样频率为1MHz的高速数据采集与录波装置启动并记录故障后10ms的电压行波波形；2)应用Karenbauer变换矩阵计算电压行波零模分量U0(t)和线模分量U1(t)，如下式： U 0 ( t ) U 1 ( t ) = S - 1 U + ( t ) U - ( t ) = 1 2 1 1 1 - 1 U + ( t ) U - ( t ) 其中U+(t)为检测到的正极直流暂态电压，U-(t)为检测到的负极直流暂态电压；3)使用DB4小波对零模电压分量进行多分辨率分析，利用小波变换结果wi(k)计算每个频带的能量： E i = Σ k = 1 n | w i ( k ) | 2 和每个频带的能量分布： K i % = E i Σ k = 1 n E k 其中，i为多分辨层数；4)基于上述形成故障识别判据如下：若E1＞E2＞E3且K1％＞0.30，则判断为雷电绕击故障；若E1＜E2且K1％≤0.30，则判断为雷电反击故障。