專利名稱：基于多重分形譜的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種識別高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障的方法，具體地說是一種基于多重分形譜的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高壓直流輸電線路傳輸功率大，線路發(fā)生故障后，要求線路保護(hù)裝置必須盡可能快的切除故障，否則將對整個系統(tǒng)造成很大的沖擊，并對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成威脅。一般的工頻保護(hù)動作速度慢、耗時較長，難以滿足直流輸電線路保護(hù)的要求。目前，世界上廣泛采用行波保護(hù)技術(shù)作為高壓直流輸電線路保護(hù)的主保護(hù)，其單端量保護(hù)依據(jù)電壓行波的突變量和變化率與電流變化梯度(故障瞬間所傳遞的電壓、電流行波變化信息)作為判據(jù)， 具有超高速動作特性，不受電流互感器飽和、系統(tǒng)振蕩和長線分布電容影響等優(yōu)點(diǎn)。但相關(guān)資料顯示，目前使用的直流線路行波保護(hù)技術(shù)(主要由ABB和SIEMENS兩家公司提供)都不同程度的存在著容易誤動、受噪聲干擾、或受過渡電阻影響等問題，當(dāng)直流線路經(jīng)高阻故障時，行波保護(hù)的電壓變化率減小，有時會導(dǎo)致行波保護(hù)裝置的拒動。如何提高直流輸電線路運(yùn)行的安全性和可靠性已成為急需解決的問題，能否基于邊界故障信號的特征提出新的方法，對直流線路故障做出快速而正確判斷，是直流線路保護(hù)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于多重分形譜的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法，利用邊界高頻分量特征的直流輸電線路單端超高速保護(hù)原理，實(shí)現(xiàn)對高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障快速、可靠的識別。本發(fā)明基于多重分形譜的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法的步驟如下
(1)直流線路發(fā)生故障后，根據(jù)保護(hù)安裝處測得的正極直流電壓
和負(fù)極直流電壓&，采用Karenbauer變換矩陣，求出線模電圧
v2 f、
再根據(jù)疊加原理，通過線模電壓K和非故障狀態(tài)下的線模電壓a ,求出線模電壓的故障分量h
Ui = U-Ul .
(2)對線模電壓的故障分量 沿時間方向劃分為％個尺度為Si的一維小盒子，每一維小盒子最大值與最小值之差為^ ㈡)，其中Σ =1,2,3, j =1，···，；
取采樣頻率/為20kHz，采樣序列長度為20點(diǎn)，￡1=0.00025、e2 =0.0005、ε^Ο.ΟΟΙ ,得到概率密度巧體)為
權(quán)利要求
1. 一種基于多重分形譜的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行(1)直流線路發(fā)生故障后，根據(jù)保護(hù)安裝處測得的正極直流電壓 &和負(fù)極直流電壓ι，采用Karenbauer變換矩陣，求出線模電壓h
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多重分形譜的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法， 其特征在于當(dāng)左< 1. 5時為區(qū)外故障，當(dāng)左>1. 5時為區(qū)內(nèi)故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于多重分形譜的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法，其特征在于采樣頻率為20kHz，采樣時間窗長度為故障后1ms。
全文摘要
本發(fā)明一種基于多重分形譜的高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)外故障識別方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。當(dāng)直流線路發(fā)生故障，保護(hù)元件啟動后，根據(jù)保護(hù)安裝處測得的兩極直流電壓，利用相模變換理論求出線模電壓，根據(jù)疊加原理得到線模電壓的故障分量，通過變換盒邊長的大小得到不同層次下的概率密度，進(jìn)而得到配分函數(shù)和質(zhì)量因子，最終求得奇異性指數(shù)和其增長率k，再根據(jù)k值的大小判斷區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。本發(fā)明采樣頻率為20kHz，時間窗為1ms，所需數(shù)據(jù)長度較短，避開了控制系統(tǒng)的影響，對線路全長范圍內(nèi)的各種故障類型均能正確的識別，耐受過渡電阻的性能較強(qiáng)，不受干擾的影響，有較強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號G01R31/08GK102508115SQ20111033006
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者安娜, 束洪春, 董俊 申請人:昆明理工大學(xué)