[发明专利]一种基于阈值自适应调整的低压电网触电事故检测方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于阈值自适应调整的低压电网触电事故检测方法及系统，包括步骤：采集线路中的总剩余电流；将采集到的总剩余电流进行降噪处理，提取小波变换后第4层的低频段分量c40，并获取c40的周期变化量；计算自适应阈值；采用自适应阈值对周期变化量进行触电检测。本发明可根据线路运行状态实时更新的自适应阈值，能避免周围电气环境变化、电网结构改变、负荷波动以及线路中谐波对总剩余电流的干扰，防止剩余电流保护装置频繁误动。

技术领域

本发明涉及触电保护技术领域，特别是一种基于阈值自适应调整的低压电网触电事故检测方法及系统。

背景技术

电能是一种经济、实用、且容易控制和转换形态的清洁能源，随着社会的发展和其在传输上的便捷，现已被广泛应用于人们的生产生活。虽然与其他能源相比，电能确有很大的优势，但是正因为它在生活中随处可见，使它在给人类提供便捷的同时，也带来不少隐患。近年来，我国经济发展迅猛，社会电气化程度大幅提高，由电网线路损坏或者电气设备漏电等原因造成的火灾事故和人身触电事故也时常发生，用电安全问题成为人们关注的热点话题。触电检测方法从原理上可分为电压型检测法和电流型检测法，但由于电压型检测方法存在的缺陷良多，如今的学者多以电流型检测方法研究为主，通过检测线路中总剩余电流的变化来判断是否发生触电或其他接地漏电事故。目前在用的剩余电流保护器多用的是电流幅值法，通过设定固定阈值对线路中总剩余电流有效值进行检测。当线路中总剩余电流有效值超过阈值时，即判断其发生触电或其他的接地漏电事故，保护启动。但在电网运行过程中，总剩余电流常常会随着周围电气环境的变化、电网结构的改变、负荷的波动以及线路中谐波的产生而发生改变。传统剩余电流检测方法因无法避免这些外界干扰，常常发生误动。再者，由于自然泄漏电流的存在，传统剩余电流检测方法还具有一定的触电保护死区。因此，需研究一种能根据电网运行状况自适应调节阈值大小的方法对触电事故进行检测，保证事故检测的可靠性，同时消除保护死区。

利用剩余电流有效值作为唯一判据的触电检测方法除了容易受到外界电气环境变化等干扰而发生误动，还会存在一定的触电保护死区。这是由于电网及用电设备无法达到完全的绝缘，使得其与大地之间会存在分布电容和对地绝缘电阻。因此在电网的正常运行中，系统就存在自然泄漏电流。这导致剩余电流保护器所测得的剩余电流并不是真正的触电电流，而是自然泄漏电流与触电电流的矢量和。当触电电流与自然泄漏电流的夹角超过某个值时，可能导致二者叠加之后幅值变小，使测得的剩余电流值偏小，达不到保护器的动作值，从而发生拒动。此外，在用户侧触电事故的发生具有很大的随机性，对事故发生处进行定位也非常困难，至今没有较好的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于阈值自适应调整的低压电网触电事故检测方法及系统，能够克服上述问题。

本发明采用以下方案实现：一种基于阈值自适应调整的低压电网触电事故检测方法，具体包括以下步骤：

采集线路中的总剩余电流；

将采集到的总剩余电流进行降噪处理，提取小波变换后第4层的低频段分量c40，并获取c40的周期变化量Δ_c；

计算自适应阈值λ；

采用自适应阈值λ对Δ_c进行触电检测。

进一步地，所述将采集到的总剩余电流进行降噪处理，提取小波变换后第4层的低频段分量c40具体为：

基于Mallat小波变换对总剩余电流波形信号进行降噪预处理；

选取Daubechies小波作为Mallat小波分解的基函数，对原始总剩余电流进行4层分解，选取第四层0～312.5Hz的低频段分量c40作为滤波后的有效信号。

进一步地，所述获取c40的周期变化量Δ_c具体为：采用下式