[发明专利]一种微机保护方法

说明书

本发明公开了一种微机保护方法，包括以下步骤：1)采集电力系统中的故障信号；2)利用小波多尺度将故障信号分解得到N层平滑信号和N层细节信号；3)从N层细节信号中获取模极大值点并计算得到模极大值，根据模极大值与设定值比较判断模极大值点是否为信号异常点；4)当为信号异常点后，利用平滑信号更新卡尔曼滤波器的观测值，利用细节信号计算卡尔曼滤波器的观测噪声方差，通过卡尔曼滤波器估计出基波分量或谐波分量的幅值与相角；5)计算出信号异常点的特征电参量，根据特征电参量与整定值比较判断信号异常点是否为故障点。该方法进行了两次判断，可靠性高，且能够快速、准确地实现对故障的检测。

技术领域

本发明涉及电力系统微机保护领域，特别涉及一种微机保护方法。

背景技术

目前电力系统输电线路继电保护中，绝大多数保护原理都基于故障信号的基波相量，根据故障电压、电流基波相量或二者的结合来进行故障判断。但由于故障发生后的暂态过程，故障电压、电流中含有丰富的暂态噪声，继电保护装置中必须采用滤波算法滤除这些噪声。因此，快速、准确的滤取出输电线路故障信号中的基波相量是提高保护动作速度的重要手段，也是继电保护学科一直所关注的课题。暂态噪声主要成分包括非周期分量和高频噪声分量，对于长距离高压输电线路，由于输电距离长，线路分布电容大，故障暂态过程非常严重，同时由于线路阻抗角增大，暂态过程的持续时间较长，这些都要求保护滤波算法具有非常强的滤波能力。

传统的微机继电保护装置普遍采用半波和全波Fourier算法求取故障信号的基波相量进行故障判断。全波Fourier可以有效滤除恒定直流分量和整数次谐波，但对信号中的衰减直流分量、非整数次谐波分量滤波效果较差，对频率偏移比较敏感，且数据窗长度为一个周波，响应时间较长。半波Fourier数据窗长度为半个周波，运算量比全周波Fourier减少一半，响应速度快，可以有效滤除奇次谐波分量，但是不能抑制偶次谐波和衰减直流分量，精度不高。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微机保护方法，从而克服现有判断电力系统故障的算法响应时间较长以及精度不高的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种微机保护方法，包括以下步骤：1)采集电力系统中的故障信号f(t)；2)利用小波多尺度将所述故障信号f(t)分解得到N层平滑信号和N层细节信号；3)从所述N层细节信号中获取模极大值点，并计算所述模极大值点的模极大值W_max，将所述模极大值W_max与设定值W_set比较，若所述模极大值W_max大于所述设定值W_set，则判断所述模极大值点为信号异常点；若所述模极大值W_max小于所述设定值W_set，则返回步骤1)；4)当判断所述模极大值点为信号异常点后，利用所述平滑信号更新卡尔曼滤波器的观测值，利用所述细节信号计算卡尔曼滤波器的观测噪声方差，通过卡尔曼滤波器估计出所述信号异常点的基波分量或谐波分量的幅值与相角；5)利用所述基波分量或所述谐波分量的幅值与相角计算出所述信号异常点的特征电参量F，将所述特征电参量F与整定值F_set比较，若所述特征电参量F大于所述整定值F_set，则判断所述信号异常点为故障点。

上述技术方案中，步骤4)中所述平滑信号为第N-1层的平滑信号。

上述技术方案中，步骤4)中所述细节信号为第N层的细节信号。

上述技术方案中，步骤5)中根据继电保护算法利用所述基波分量或所述谐波分量的幅值与相角计算出所述信号异常点的特征电参量F。

上述技术方案中，所述特征电参量F包括零序电流的幅值，若该幅值大于预设阀值，则判断存在接地故障。