[发明专利]特高压直流输电线路线模电压S变换的边界元件方法

权利要求书

1.一种特高压直流输电线路线模电压S变换的边界元件方法，其特征在于按以下步骤进行：

(1)直流线路发生故障后，根据保护安装处测得的两极直流电压、采用Karenbauer变换矩阵，求出线模电压u₁：

u₁＝(u₊-u_-)                        (1)

式中，u₊为正极直流电压，u_-为负极直流电流；

(2)对线模电压进行S变换，其采样频率为100kHz，采样序列长度为200点，经S变换得到101×200的复矩阵：

U[n]=1NΣk=0N-1u[k]e-j2πkn/N---(2)]]>

S[m,n]=Σk=0N-1U[n+k]e-2π2k2/n2ej2πkm/N,n≠0---(3)]]>

S[m,n]=1NΣk=0N-1u[k],n=0---(4)]]>

式中：u[k]为采集到的N个离散的线模电压信号点，k＝0、1、1....N-1，N为采样序列长度，U[n]为u[k]的傅里叶变换，s[m，n]为复时频矩阵，其列对应采样时间点，行对应频率；

(3)对得到的n+1行m列的复时频矩阵中的各个元素求模，得到模矩阵|S[m，n]|，其列向量表示信号在某一时刻的幅频特性，其行向量表示信号在某一频率下的时域分析；

(4)根据下面两个公式求整个时间窗内高低频能量总和：

E1=Σm=1NΣn=6101|S[m,n]|---(6)]]>

E2=Σm=1NΣn=25|S[m,n]|---(7)]]>

式中：|S[m，n]|为将S矩阵中的各个元素求模后得到的模矩阵，E₁为高频能量总和，E₂为低频能量总和，m＝1、2、3....N，N为时间窗长度；

(5)求出高频能量与低频能量的比值k：

k=E1E2---(8)]]>

式中，E₁为整个时窗内的高频能量总和，E₂为整个时窗内低频能量总和，k为在所取的时间窗内高频能量与低频能量的比值；

(6)区内外故障的甄别判据，当k≤2时为区外故障，当k＞2时为区内故障。