[发明专利]基于电弧特性超/特高压输电线路永久性故障识别方法

权利要求书

1.一种基于电弧特性超/特高压输电线路永久性故障识别方法，其特征是，步骤如下：

步骤A：当系统发生单相接地故障，断路器跳闸后，提取输电线路两端测量点(m、n)处的三相电压和电流，经相模变换得到线路两端测量点处的模量电压和模量电流，采用克拉克变换，相模变换矩阵为T，具体如下：

电压、电流变换过程为：

式中，mn两端的三相电压和电流分别为u_mABC、u_nABC、i_mABC，i_nABC，mn两端模量电压和模量电流分别为u_m123、u_n123、i_m123、i_n123；

步骤B：利用双端电气量计算故障点处电弧电流特征表达式的值

利用m端正向电压行波量和n端反向电压行波量的计算公式为：

[u_m(t)+z_c(t)*i_m(t)]*a_mn(t)-[u_n(t)-z_c(t)*i_n(t)]

＝z_c(t)*i_k(t)*a_nk(t)

利用m端反向电压行波量和n端正向电压行波量的计算公式为：

[u_m(t)-z_c(t)*i_m(t)]-[u_n(t)+z_c(t)*i_n(t)]*a_mn(t)

＝z_c(t)*i_k(t)*a_mk(t)

式中，其中a_mk(t)为故障点k到m侧母线处的传播常数的时域表达式，a_nk(t)为故障点k到n侧母线处的传播常数的时域表达式，a_mn(t)为m侧母线到n侧母线处的传播常数时域表达式，z_c(t)为线路波阻抗的时域表达式，u_m(t)为根据线路m端相电压值得到的模量电压值，u_n(t)为根据线路n端相电压值得到的模量电压值，i_k(t)是故障点处的电弧电流值；

选取步骤A中得到的u_m1、u_n1、i_m1、i_n1地模值代入计算公式，得到特征表达式的计算值u_x(t)；

步骤C：对u_x(t)进行EMD分解，并求出各频率分量的边际谱能量值；

步骤D：求出高频谱能量与基频谱能量之比P_R，与整定值P_set比较，当P_R小于P_set时，判定为永久性故障，反之为瞬时性故障。