输电线路的保护方法和输电线路的保护装置的制造方法_2

文档序号:9491122阅读:来源:国知局
输电线路,以实现对所述输电线路的保护。
[0025] 在该技术方案中,当确定输电线路发生线路故障时,通过输电线路两端的断路器 断开输电线路,具体的,通过输电线路的一端的断路器断开输电线路,同时向输电线路的另 一端发送输电线路一端的故障信息,以使输电线路的另一端的断路器断开输电线路,如此, 可以在输电线路发生线路故障时,及时地断开输电线路,有效地提高了输电线路的保护可 靠性。
[0026] 通过本发明的技术方案,可以快速、准确地检测出输电线路是否发生线路故障,并 采取相应地保护措施。
【附图说明】
[0027] 图1示出了根据本发明的一个实施例的输电线路的保护方法的流程示意图;
[0028] 图2示出了根据本发明的一个实施例的输电线路的保护装置的结构示意图;
[0029] 图3示出了根据本发明的一个实施例的输电线路的保护装置的原理示意图;
[0030] 图4示出了根据本发明的一个实施例的输电线路故障方向为正向故障的示意图;
[0031] 图5示出了根据本发明的一个实施例的输电线路故障方向为反向故障的示意图。
【具体实施方式】
[0032] 为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实 施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施 例及实施例中的特征可以相互组合。
[0033] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可 以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开 的具体实施例的限制。
[0034] 图1示出了根据本发明的一个实施例的输电线路的保护方法的流程示意图。
[0035] 如图1所示,根据本发明的一个实施例的输电线路的保护方法,包括:
[0036] 步骤102,构造所述输电线路一端的三个电压故障暂态行波相量的三个电压等效 行波,以及构造输电线路一端的三个电流故障暂态行波相量的三个电流等效行波;
[0037] 步骤104,获取所述三个电压等效行波的极性,以及获取所述三个电流等效行波的 极性;
[0038] 步骤106,根据所述三个电压等效行波的极性和所述三个电流等效行波的极性, 判断所述输电线路一端是否发生正向故障,在判断结果为是时,进入步骤108,否则结束本 次流程;
[0039] 步骤108,若判定所述输电线路一端发生正向故障,判断所述输电线路另一端是否 发生正向故障,在判断结果为是时,进入步骤110,否则结束本次流程;
[0040] 步骤110,断开所述输电线路,以实现对所述输电线路的保护。
[0041] 在该技术方案中,通过输电线路一端的三个电流等效行波的极性和三个电压等效 行波的极性,判断输电线路一端是否发生正向故障,若是,并在输电线路的另一端也发生正 向故障时,确定输电线路发生线路故障,从而可以快速、准确地检测出输电线路是否发生线 路故障。然后则断开输电线路,以实现对输电线路有效的保护。
[0042] 在上述技术方案中,优选地,步骤102具体包括:对所述三个电流故障暂态行波相 量进行相模变换,得到三个电流故障暂态行波模量,以及对所述三个电压故障暂态行波相 量进行相模变换,得到三个电压故障暂态行波模量;对所述三个电流故障暂态行波模量进 行小波变换,得到所述三个电流故障暂态行波模量的模极大值,以及对所述三个电压故障 暂态行波模量进行小波变换,得到所述三个电压故障暂态行波模量的模极大值;根据所述 三个电流故障暂态行波模量的模极大值构造所述三个电流等效行波,以及根据所述三个电 压故障暂态行波模量的模极大值构造所述三个电压等效行波。
[0043] 在该技术方案中,通过将输电线路故障行波转换为等效行波,可以使得故障行波 的波过程的特征更加简洁和直观,从而能更有效地展现出故障行波丰富的特性,进而准确 地判断输电线路是否发生故障。
[0044] 具体地,通过以下公式对三个电流故障暂态行波相量进行凯伦贝尔变换(即相模 变换)变换得到三个电流故障暂态行波模量:
[0046] 其中,ia、ib、i。分别表示三个电流故障暂态行波相量,i α、ip、\分别表示三个电 流故障暂态行波模量。
[0047] 通过以下公式对三个电压故障暂态行波相量进行凯伦贝尔变换(即相模变换)得 到三个电压故障暂态行波模量:
[0049] 其中,ua、ub、u。分别表示三个电压故障暂态行波相量,u α 分别表示三个电 压故障暂态行波模量。
[0050] 然后通过以下公式得到三个电流故障暂态行波模量的小波变换系数,并将该小波 变换系数的模极大值作为三个电流故障暂态行波模量的模极大值:
[0053] 其中,i (X)表不三个电流故障暂态行波模量中的任一电流故障暂态行波模量,X 表不任一电流故障暂态行波模量i (X)的多个序列号中的每个序列号X,A2ji(x)表不任一 电流故障暂态行波模量i (X)以j为小波变换尺度进行小波变换的逼近系数,hk表示与k对 应的第一小波系数序列,gi表示与1对应的第二小波系数序列,k和1均为整数,W 2ji(x) 表不任一电流故障暂态行波模量i (X)的小波变换系数。任一电流故障暂态行波模量的多 个采样序列号为采样电流时的多个序列号,例如,采集电流的采样序列号为1-100,则与采 集的电流对应的电流故障暂态行波模量的采样序列号为1-100。
[0054] 另外,在对三个电流故障暂态行波模量进行小波变换时,可以采用三次中心B样 条函数的导函数作为小波函数,第一小波系数序列为:{ hk} = (0. 125,0. 375,0. 375, 0· 125) (k = -1,0,1,2),即 k = -1 时,hk= 0· 125 ;k = 0 时,h k= 0· 375 ;k = 1 时,h k = 0. 375 ;k = 2 时,hk= 0. 125 ;第二小波系数序列为:{ g i } = (-2, 2) (I = 0,1),即 I = 0 时,gi = -2 ; I = 1 时,g i = 2。
[0055] 针对小波变换系数的模极大值有:对于任意给定的正数ε > 0,当满足|x-x。 < ε时,对任意的X辛X。,
为任一电流故障暂态 行波模量在X。处的小波变换系数的模极大值,其中,X。表不任一电流故障暂态行波模量的 多个米样序列号中的任一米样序列号。
[0056] 优选地,在获取到小波变换系数的模极大值后,可以对小波变换系数的模极大值 进行奇异性识别,并计算Lipschitz指数,以剔除噪声干扰。其中,Lipschitz指数可以通 过以下公式计算得出:
[0058] 其中,P表示任一电流故障暂态行波模量的Lipschitz指数,W2jf(X)表示任一 电流故障暂态行波模量以j为小波变换尺度进行小波变换且在序列号X处的小波变换系数 的模极大值。
[0059] 当P < 0时,任一电流故障暂态行波模量在X处的小波变换系数的模极大值为噪 声干扰,需要剔除。
[0060] 优选地,对任一电流故障暂态行波模量的小波变换系数的模极大值按照大小顺序 进行排列,以获取到较大的2%的小波变换系数的模极大值并剔除,从而进一步地减小噪声 干扰。
[0061] 通过以下公式得到三个电压故障暂态行波模量的小波变换系数,并将该小波变换 系数的模极大值作为三个电压故障暂态行波模量的模极大值:
[0064] 其中,u(y)表不三个电压故障暂态行波模量中的任一电压故障暂态行波模量,y 表不任一电压故障暂态行波模量u(y)的多个序列号中的每个序列号y,A2jU(y)表不任一 电压故障暂态行波模量u (y)以j为小波变换尺度进行小波变换的逼近系数,hk表示与k对 应的第一小波系数序列,gi表示与1对应的第二小波系数序列,k和1均为整数,W 2jU(y) 表不任一电压故障暂态行波模量u (y)的小波变换系数。
[0065] 另外,在对三个电压故障暂态行波模量进行小波变换时,可以米用三次中心Y样 条函数的导函数作为小波函数,第一小波系数序列为:{ hk} = (0. 125,0. 375,0. 375, 0· 125) (k = -1,0,1,2),即 k = -1 时,hk= 0· 125 ;k = 0 时,h k= 0· 375 ;k = 1 时,h k = 0. 375 ;k = 2 时,hk= 0. 125 ;第二小波系数序列为:{ g i } = (-2, 2) (I = 0,1),即 I = 0 时,gi = -2 ; I = 1 时,g i = 2。
[0066] 针对小波变换系数的模极大值有:对于任意给定的正数ε > 0,当满足|y_y。 < ε时,对任意的y辛y。,
为任一电压故障暂 态
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