发明名称 一种交流输电线路雷电绕击与反击的识别方法
摘要 本发明涉及一种交流输电线路雷电绕击与反击的辨识方法。由于雷电绕击与反击交流输电线路的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,故其产生的电流暂态信号在不同频带的能量分布存在较大差异。因此,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流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,经过大量仿真表明该方法可靠、有效,完全能对交流线路全线的雷电绕击与反击故障进行准确识别。本发明所依据的理论基础较为直观,物理概念清晰,因而易于实现,可广泛应用于交流系统保护装置,为交流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。
申请公布号 CN101290336B 申请公布日期 2010.06.02
申请号 CN200810058558.X 申请日期 2008.06.18
申请人 昆明理工大学 发明人 束洪春;张广斌;王永治;程春和;孙涛;彭仕欣;张加贝;朱子钊;朱盛强
分类号 G01R31/00(2006.01)I;G01R31/08(2006.01)I 主分类号 G01R31/00(2006.01)I
代理机构 昆明正原专利代理有限责任公司 53100 代理人 徐玲菊
主权项 一种交流输电线路雷电绕击与反击的识别方法,其特征在于经过下列步骤完成:1)当任一相电流突变量|i(n+1)-i(n)|-|i(n)-i(n-1)|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的电流行波波形;2)应用Karenbauer变换矩阵按下列(1)式计算电流行波零模分量U0(t)和线模分量Uα(t)、Uβ(t): <mrow> <mfenced open='[' close=']'> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>U</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>U</mi> <mi>&alpha;</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>U</mi> <mi>&beta;</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>=</mo> <msup> <mi>S</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mfenced open='[' close=']'> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>U</mi> <mi>a</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>U</mi> <mi>b</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>U</mi> <mi>c</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>3</mn> </mfrac> <mfenced open='[' close=']'> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mfenced open='[' close=']'> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>U</mi> <mi>a</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>U</mi> <mi>b</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>U</mi> <mi>c</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>其中Ua(t)、Ub(t)、Uc(t)分别为检测到的三相暂态电流;3)使用DB4小波对零模电流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: <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msup> <mrow> <mo>|</mo> <msub> <mi>w</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>和每个频带的能量分布: <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>%</mo> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>E</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>E</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>其中,i为多分辨率的层数;4)基于上述原理,形成下列故障识别判据: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。
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