[发明专利]一种应用于FTU的分布式馈线自动化保护新方法

权利要求书

1.一种应用于FTU的分布式馈线自动化保护新方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、当馈线的零序电流I0大于整定电流Iset时，记录当前时刻为故障时刻，记录馈线上故障时刻前二个周波和故障时刻后四个周波的相电流和零序电流；

步骤二、选取故障时刻前后各半个周期共一个周期零序电流信号经过灰度形态梯度滤波器滤波处理，滤波处理后的零序电流出现第一个脉冲的时刻即为精确的故障发生时刻；

步骤三、以步骤二得到的精确的故障发生时刻为基准，通过求取故障发生时刻后的故障相电流减去故障发生时刻前的负荷相电流获得相电流故障分量△i_p；通过求取故障发生时刻后的故障零序电流减去故障发生时刻前的不平衡零序电流获得零序电流故障分量△i₀；然后采用带阻滤波器滤除相电流中的稳态分量和零序电流的故障分量中的稳态分量，得到相电流暂态故障分量△i_p.tr和零序电流暂态故障分量△i_0.tr；

步骤四、选取相电流暂态故障分量△i_p.tr和零序电流暂态故障分量△i_0.tr中故障发生时刻后的2个周波数据，采用自适应形态滤波器进行滤波去噪预处理；

步骤五、采用三次样条小波对滤波去噪预处理后的相电流暂态故障分量△i_p.tr进行四层小波分解，分别得到A、B、C三相电流暂态故障分量在16个子频带上的能量求和选择和中最大值对应的相作为故障相；

步骤六、采用三次样条小波对滤波去噪预处理后的零序电流暂态故障分量△i_0.tr进行四层小波分解，求16个子频带上的能量，其中(4,0)频带上的能量即为零序电流暂态故障分量△i_0.tr的直流衰减分量的能量E_l.d，其余各频带上的能量之和即为零序电流暂态故障分量△i_0.tr的自由振荡分量的能量E_c.os；

求E_l.d和E_c.os的比值η>1时，判断馈线发生单相接地故障，故障相接地保护动作；η≤1的情况再进入步骤七做进一步判别；

步骤七、根据步骤五求得的A、B、C三相电流暂态故障分量的各16个子频带上的能量求i取A、B、C时对应A、B、C相暂态容性电流总能量根据故障相确定故障相暂态容性电流总能量为E_f和非故障相平均暂态容性电流总能量当η_p>K_e时，判定馈线发生单相接地故障，故障相接地保护动作；当η_p≤K_e时，再进入步骤八做进一步判断，K_e为安全系数；

步骤八、在除(4,0)频带外其余子频带上，对馈线三相电流暂态故障分量△i_p.tr的波形-小波系数进行相关分析，先对各相电流暂态故障分量作自相关分析得到自相关估计序列，然后分别求故障相与其他两个非故障相电流暂态故障分量的自相关估计序列的互相关系数，求取故障相与其他两个非故障相电流暂态故障分量的自相关估计序列的互相关系数的平均值当时判定馈线发生单相接地故障，故障相接地保护动作；当时判定馈线没有发生单相接地故障。

2.根据权利要求1所述的一种应用于FTU的分布式馈线自动化保护新方法，其特征在于，所述的步骤四中自适应形态滤波器为：

y(x)＝α₁(x)Oc(f(x))+α₂(x)Co(f(x))

式中α₁(x)，α₂(x)为权系数，f(x)为待处理原始信号，采用的结构元素为递增结构元素：g＝[0.05 0.1 0.6]，Oc(f(x))表示利用结构元素g对f(x)做形态开闭运算，Co(f(x))表示利用结构元素g对f(x)做形态闭开运算。

3.根据权利要求1所述的一种应用于FTU的分布式馈线自动化保护新方法，其特征在于，所述的灰度形态梯度滤波器为：

G_grad(f)＝(f⊕g)(x)-(fΘg)(x)

其中，g(x)为结构元素，f(x)为待处理原始信号，(f⊕g)(x)表示利用结构元素g(x)对f(x)做开运算，(fΘg)(x)表示利用结构元素g(x)对f(x)做闭运算，采用递增结构元素：g＝[0.05 0.1 0.6]。

4.根据权利要求1所述的一种应用于FTU的分布式馈线自动化保护新方法，其特征在于，所述的K_e取1～2；K_M取0.5-1。