[发明专利]一种利用行波固有频率和原子分解能量熵的故障选相法

说明书

技术领域

本发明属于电学领域，尤其是涉及一种利用行波固有频率和原子分解能量熵的故障选相法。 

背景技术

目前，快速准确地在故障后辨识故障类型对维护电力系统安全稳定运用有重要意义，目前基于工频特征量的故障选相方法很难兼顾选相速度与选相稳定性两个方面，而基于暂态行波模值的故障选相法则易受外界干扰而失效。采用行波固有频率的选相方法有较快的选相速同时准确性较高，但准确识别行波固有频率成分仍存在问题。 

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 

一种利用行波固有频率和原子分解能量熵的故障选相法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1、根据输电线路故障录波装置采集到的A、B、C三相故障电流，基于克拉克变换矩阵解耦，得到一个0模量和6个线模量，I_αA、I_αB、I_αC、I_βA、I_βB、I_βC；并将A、B、C三相故障电流进行滤波，然后采用原子分解算法处理滤波后的三相电流，得到三个相电流中的主导原子的频率值为f_A、f_B、f_C及对应的能量熵值为E_A、E_B、E_C； 

步骤2、然后根据0模量和6个线模量，判断是接地故障或非接地故障，即： 

判断结果：计算0模量能量，当其能量值大于正常运行时的值时判断 故障类型为接地故障；否则为非接地故障，然后进行以下选择步骤的操作，继续判断接地故障情况下是多相接地故障的具体故障相或单相接地故障的具体故障相；或者非接地故障情况下是多相接地故障的具体故障相； 

步骤3、进行以下的选择步骤判断： 

若为接地故障，则需要判断接地故障情况下是多相接地故障的具体故障相或单相接地故障的具体故障相，具体是： 

判断A1、比较三相电流中主导原子的频率值，当存在两相或三相电流中主导原子的频率值相等，且各原子能量熵值均满足设定阈值，确定故障类型为多相故障，满足条件的相别为故障相别，所述阈值范围设置在0.8-1； 

判断A2、计算β模量下的三个电流模量的能量值，三个β模量中能量熵值最小的模量对应的为故障相； 

若为非接地故障，则需要判断非接地故障情况多相接地故障的具体故障相，具体是： 

判断B1、比较三相电流中主导原子的频率值，当存在两相或三相电流中主导原子的频率值相等，且各原子能量熵值均满足设定阈值，确定故障类型为多相故障，满足条件的相别为故障相别；所述阈值范围设置在0.8-1。 

在上述的一种利用行波固有频率和原子分解能量熵的故障选相法，所述步骤1中采用原子分解算法分析滤波后的电流信号的具体方法是：将电流信号分解为多个原子，得到的原子按照其原子分解能量熵值排列（原子分解能量熵值的范围为0-1），能量熵值大的原子排序靠前，主导原子就是能量熵值最大的原子，即分解得到的第一个原子，A相电流中主导原子的能量熵值为E_A，其频率值为f_A，B相电流中主导原子的能量熵值为E_B，其频率值为f_B，C相电流中主导原子的能量熵值为E_C，其频率值为f_C。 

因此，本发明具有如下优点：1、行波固有频率成分是一种稳定存在于 故障相电流中的特征量，多相故障时在故障相电流中的主导地位尤其显著，基于行波固有频率的故障选相方法具有稳定性高、选相速度较快的特征；2、原子分解算法具有很强的时频分辨能力，本发明由原子分解法识别故障相电流中主导成分的特征，效果准确可靠，能有效用于固有频率成分的辨识。 

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 

实施例： 

一、首先介绍一下本发明的理论方法， 

（1）.主要包括以下步骤：