[发明专利]基于零序电流波形畸变凹凸性的高阻接地故障检测方法

权利要求书

1.一种基于零序电流波形畸变凹凸性的高阻接地故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 

1）对馈线的零序电流进行采样，获得一个工频周波的采样值序列f(n),n=1,2,......N，N为整数，取值范围为60~240，对采样值序列进行有限冲击响应（FIR）数字低通滤波，滤波器截止频率为采样频率的1/10到1/2倍;得到滤波后的N个点的序列值F(n)； 

2）用数值微分方法求F(n)的二阶导数D₂(n)，其中D₂(n)＝F(n+2)+F(n-2)-2F(n)；对得到的二阶导数D₂(n)进行有限冲击响应（FIR）数字低通滤波，得到序列值F₂(n),n=1,2,......N； 

3）判断F(n)的正向过零时刻t_pzero和反向过零时刻t_nzero，判断方法为：若F(n-1)<0且F(n)＞0则t_pzero＝n；若F(n-1)＞0且F(n)<0则t_nzero＝n，n=1,2,......N，且令F(0)=F(N)； 

4）判断正向过零点之后[t_pzero,t_pzero+N/8]期间内，以及反向过零点之后[t_nzero,t_nzero+N/8]期间内F(n)的凹凸性，判断方法为：如果F₂(n)＞0则F(n)定义为凹性，如果F₂(n)<0则F(n)定义为凸性；如果t_pzero+N/8或者t_nzero+N/8的值大于N，则将F₂(n)进行周期延拓（即如果t_pzero+N/8大于N，当n＝N+1~t_pzero+N/8时，令F₂(n)=F₂(n-N)；或者如果t_nzero+N/8大于N，当n＝N+1~t_nzero+N/8时，令F₂(n)=F₂(n-N）； 

5）根据F(n)的凹凸性进一步判断疑似高阻接地故障是否发生，方法如下：如果F(t_pzero)是凸性，且在[t_pzero,t_pzero+N/8]期间内，有连续n₁个点使得F(n)是凹性；或者如果F(t_nzero)是凹性，且在[t_nzero,t_nzero+N/8]期间内，有连续n₁个点使得F(n)是凸性，则判断为疑似高阻接地故障发生； 

6）每0.02秒重复一次步骤1~5），得到每个工频周波是否发生疑似高阻接地故障的结果，根据疑似高阻接地故障持续时间及发生次数，确定故障为稳态高阻接地故障、间歇性故障。 

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，n₁取值根据检测的灵敏度来设置，取值区间在[0.01N,0.1N] 。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述疑似高阻接地故障持续时间和发生次数的判别采用如下方法： 

如果疑似高阻接地故障持续时间超过稳态高阻接地故障时间阈值T_stable，则判断为稳态高阻接地故障；如果疑似高阻接地故障持续时间小于T_stable且超过电力系统干扰事件时间阈值T_irupt，则判断为电力系统干扰事件；如果在系统时间窗T_system内发生电力系统干扰事件次数大于干扰事件次数阈值，则认为是间歇性故障；其中T_stable取值为1~10秒，T_irupt取值为0.05~0.1秒，T_system取值为5~10秒，干扰事件次数阈值为3~5次。