[发明专利]一种识别特高压直流输电线路区内外故障小波能量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体地说是一种基于线模电压小波变换能量比值识别特高压直流输电线路区内外故障的方法。

背景技术

当今国内外应用的高压直流线路保护主要以ABB公司和SIEMENS公司生产的行波保护为主，其保护是以直流输电系统故障时，直流线路内的电流变化梯度、电压行波变换率和电压行波突变量作为判据，但是其保护容易受过渡电阻的影响，特别是发生区外故障时，故障行波通过安装于直流线路末端的平波电抗器和直流滤波器后，其电压变换率减小，容易引起保护误动或拒动，严重影响直流系统的稳定运行。因此以变化率为判据的直流系统的主保护容易受过渡电阻、噪声干扰、故障距离等影响。

直流输电系统主要由两部分构成，一部分是直流输电线路，另一部分由安装于直流线路两端的平波电抗器与直流滤波器组成。平波电抗器与直流滤波器构成了直流输电线路高频暂态量的“天然”边界，并且边界频率特性分析表明该边界能够滤除边界外产生的高频信号。线路边界内、外故障信号的高频分量会存在显著的特征差异，据此可以构成单端暂态量保护元件。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于线模电压小波变换能量比值识别特高压直流输电线路区内外故障的方法。

本发明的基于线模电压小波变换能量比值识别特高压直流输电线路区内外故障的方法按以下步骤进行：

(1)直流线路发生故障后，启动元件立即启动，此时保护安装处测得的两极直流电压为u₁(k)，u₂(k)，对两极线电压进行凯伦布尔极模变换得到独立的线模电压u_m1(k)；

u_m1(k)＝u₁(k)-u₂(k)      (1)

式中：u₁(k)，u₂(k)分别为正、负极线电压值，k表示第1、2、3...N个采样点，N＝500。

(2)利用db4小波对线模电压u_m1(k)进行4层小波分解，得到不同尺度下小波分解的低频系数和高频系数；

(3)求出第一尺度到第四尺度下的高频信号小波能量和E₁：

E1=ΣK=1N|d1(k)|+ΣK=1N|d2(k)|+ΣK=1N|d3(k)|+ΣK=1N|d4(k)|---(2)]]>

求出第四尺度下的低频信号小波能量E₄：