本发明属于电气领域，具体为基于极线电压一阶差分平方和及其高频特性的长距离直流输电线路故障识别方法。
背景技术：
1、传统的过流保护、欠压保护在直流电网中选择性差，而距离保护又难以在几毫秒中精确测距而无法满足直流电网的速动性要求，需要引入新的保护方法才能满足需求。常规的直流保护以行波保护作为主保护，柔性直流输电系统则借鉴常规直流系统的保护，也采用行波保护。但其本质是突变量保护，故为保证选择性，通常会将整定值设置较高，因此在发生线路末端或高阻故障时，会出现因灵敏度不够而拒动的可能，易受过渡电阻和噪声影响。有诸多文献提出利用行波变化率、幅值、线零模分量等构建直流保护，但多数方案仍存在易受噪声影响、难识别高阻故障等问题。
2、故障发生后，需要快速、准确的识别出故障位置。如果不能及时识别故障位置，可能会造成暂态故障的复发或演变为更为严重的永久性故障，严重影响正常的工作进度造成经济损失。因此希望有一种故障检测方法，能够实现故障区段判别，以解决双端柔性直流输电系统输电线路发生故障后线路保护的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是，提供一种基于极线电压一阶差分平方和及其高频特性的长距离直流输电线路故障识别方法，利用电压高频分量进行区内外判定，用以解决直流输电系统下输电线路故障。
2、为实现上述技术问题，本发明的技术方案为：
3、一种基于极线电压一阶差分平方和及其高频特性的线路故障识别方法，包括以下步骤：
4、step1选定故障量时窗，用监测装置dtu(data transfer unit，无线终端设备)采样，故障发生后，使用监测装置采集正极极线电压u1(k)和负极极线电压u2(k)，式中：k为故障起始时刻后，第k个采样时刻，每一个采样时刻执行一次电压采样；
5、step2对正极极线电压u1(k)和负极极线电压u2(k)进行凯伦贝尔变换得到线模量电压um1(k)；
6、step3对线模量电压um1(k)作差值得到一阶差分dum1(k)＝um1(k)-um1(k-1)；式中：k与step1中含义一致(以下重复处不做赘述)；
7、step4构造一阶差分平方和设定每5个极线电压一阶差分平方求一次和；式中：为故障发生后，计算得到的第k到第k-5个电压采样点所得到的极线电压的一阶差分平方和，其中k′＝k-4，k≥5；当k′＝1时，展开式为：
8、
9、step5根据故障量时窗设置为1ms，监测装置dtu采样率为10khz确定db4小波第1尺度滤波器高频细节系数h；
10、step6将上节中的各个与h做卷积：式中：n为5；du(n)为卷积结果；n为细节系数h中参数个数；
11、step7构建区内外故障判别式：并对其取整得到式中：结合故障量时间窗和采样率，设定n1为6；为对6个卷积结果du(n)取平均数的结果；为对取整的结果；
12、step8构建区内外故障判据：若为区内故障，保护动作；若为区外故障。
13、进一步，step1中所述故障量时窗设置为1ms，监测装置dtu采样率为10khz。
14、进一步，step5中所述高频细节系数h为-0.23,0.72,-0.63,-0.03,0.19,0.03,-0.01。
15、进一步，step6中所述细节系数h中参数个数n为7。
16、进一步，step8中所述故障判据门槛值设定为50。
17、本发明的有益效果：鉴于直流输电系统在输电线路发生短路故障后，整流器逆变器中电容放电迅速，且放电量巨大，能在极短时间内造成严重后果，诸如本发明利用双端柔性直流输电系统的输电线路两侧平波电抗器对故障电气量中的高频分量的阻断效果，使得区内外故障时高频量对比更加明显，提高保护的快速响应能力和故障识别精准度。适用于远距离直流输电系统的输电线路故障保护。
1.一种长距离直流输电线路故障识别方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的长距离直流输电线路故障识别方法，其特征在于：step1中所述故障量时窗设置为1ms，监测装置dtu采样率为10khz。
3.根据权利要求1所述的长距离直流输电线路故障识别方法，其特征在于：step5中所述高频细节系数h为-0.23,0.72,-0.63,-0.03,0.19,0.03,-0.01。
4.根据权利要求1所述的长距离直流输电线路故障识别方法，其特征在于：step6中所述细节系数h中参数个数n为7。
5.根据权利要求1所述的长距离直流输电线路故障识别方法，其特征在于：step8中所述故障判据门槛值设定为50。