[发明专利]一种基于相类区分和S变换的输电线路直击雷故障识别方法

说明书

本发明提供了一种基于相类区分和S变换理论的输电线路直击雷故障识别方法，主要步骤如下：1)通过微分环传感器获取三相线路的雷电流信号波形。2)计算三相电流能量，提取特征量T₁和T₂。3)通过特征量T₁和T₂对直击雷故障进行初步分类。4)对时域雷电流波形进行S变换，提取特征量T₃和T₄。5)通过特征量T₃和T₄对直击雷故障进行进一步分类，确定故障类型。本发明可以根据雷电流，准确识别出输电线的直击雷故障类型。

技术领域

本发明涉及电力系统故障监测识别领域，具体是一种基于相类区分和S变换的输电线路直击雷故障识别方法。

背景技术

雷电监测信号可直接获取、收集实测在线监测系统所测信号得到，也可利用仿真模型模拟不同直击雷故障类型而得到。根据所测信号表现或蕴含的特征信息，可实现对故障类型的识别，帮助电力部门工作人员制定相应的抢修措施，属于在线监测领域的一种技术应用。

目前电力系统中，虽然国内外学者在输电线路直击雷故障模式识别方面开展了大量的研究工作，但难以提出有效、统一的识别方法。国外对反击、绕击的研究主要还是以防为主，通过输电线路设计阶段对杆塔的合理设计解决雷电绕击问题，主要采用规程法、击距法等理论算法，通过对耐雷强度的准确计算并建立杆塔几何模型，然后以作图的方式来判断发生绕击、反击的情况，并根据线路的运行经验不断的进行改进。

迄今为止，现有的输电线路直击雷故障类型识别方法主要可分为以下几种：基于人为经验的雷击模式识别方法、基于磁带测量装置的雷击模式识别方法、基于Rogowski线圈的雷击模式识别方法，以及基于过电压或暂态电流行波测量的雷击模式识别方法。

目前，雷电流故障类型识别研究成果中尚未出现广泛、统一的特征量提取方法，其主要原因在于：1)雷电具有地域性；2)测量方法具有差异性。雷电流在线监测系统中传感器安装位置、监测方法等不同，导致所获得的暂态电流波形不尽相同，且不同传播距离下电流波形受冲击电晕效应的影响程度也有所不同，从而使得采用的特征量提取方法及其特征参量均有所差异。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种基于相类区分和S变换理论的输电线路直击雷故障识别方法，其特征在于：

一种基于相类区分和S变换理论的输电线路直击雷故障识别模

型，主要包括以下步骤：

1)将三相输电线路分别记为A相输电线路、B相输电线路和C相输电线路。将三相输电线路直击雷故障划分为一相类故障、二相类故障和三相类故障。

2)在EMTP-ATP仿真软件中设置不同电气参数和故障产生条件，对所述一相类故障、所述二相类故障和所述三相类故障进行仿真，从而得到X组仿真数据。X>1。

其中，每一组仿真数据中，A相输电线路的暂态电流记为i_a，B相输电线路的暂态电流记为i_b，C相输电线路的暂态电流记为i_c。

3)根据一组仿真数据，分别对A、B和C三相的暂态电流i_θ进行平方处理后，再在0-t₀时间段内进行积分，以获得各相电流能量e_a、e_b和e_c。其中，A相电流能量记为e_a。B相电流能量记为e_b。C相电流能量记为e_c。

三相电流能量计算公式如下所示：