[发明专利]一种基于行波高频分量相关系数的母线保护方法

权利要求书

1.一种基于行波高频分量相关系数的母线保护方法，其特征在于：当系统发生单相接地故障时，在采样率1MHz下，首先利用各条线路量测端获得的三相电流采样值计算线模电流，然后对各条线路的线模电流进行小波变换，并提取第一尺度下的高频分量进行两两相关分析，求取线路之间的相关系数，形成相关系数矩阵；最后分别计算相关系数矩阵的每一行中除对角线元素外其他各元素绝对值的平均值，得到每条线路相对于其他线路的综合相关系数，形成综合相关系数矩阵；当所有线路的综合相关系数均小于阈值时，则判定系统发生线路故障；当所有线路的综合相关系数均大于阈值时，则判定系统发生母线故障。

2.根据权利要求1所述的基于行波高频分量相关系数的母线保护方法，其特征在于具体步骤为：

(1)在1MHz采样率下，对每条线路的量测端获得的三相电流进行采样，得到各条线路相电流采样值序列i_n,a(k)、i_n,b(k)、i_n,c(k)，其中k表示采样点，k＝1，2，...N，且N为采样点总数；n表示系统线路条数，n＝1，2，...；

(2)利用式(1)分别计算出各条线路线模电流的离散序列i_n,ab(k)：

i_n,ab(k)＝i_n,a(k)-i_n,b(k) (1)

(3)利用式(2)对各条线路线模电流的离散序列i_n,ab(k)分别进行小波分析，提取小波变换第一尺度下的高频分量d_n(k)：

dn(k)=Σp=18in,ab(k-p)h(p)---(2)]]>

式(2)中h[p]为小波高通滤波器系数，h[p]＝[0.0625，0.125，0.375，0.375，0.125，0.0625]；p为离散信号第p个采样点；

(4)利用式(3)对各条线路线模电流小波变换第一尺度下的高频分量d_n(k)进行两两相关分析，求取线路之间的相关系数，形成相关系数矩阵M：

ρij=Σk=0N-1di(k)dj(k)[Σk=0N-1di(k)2Σk=0N-1dj(k)2]-1/2---(3)]]>

M=ρ11ρ12...ρ1n...ρn1ρn2...ρnn---(4)]]>

式(3)中，n为系统线路条数；相关系数矩阵M中对角线元素为各线路线模电流小波变换系数的自相关系数，其值均为1，其余元素为各线路线模电流小波变换系数的两两互相关系数；d_i(k)表示第i条线路的线模电流小波变换系数，d_j(k)第j条线路的线模电流小波变换系数；ρ_ij表示第i条线路和第j条线路的相关系数；

(5)利用式(5)分别计算相关系数矩阵的每一行中除对角线元素外其他各元素绝对值的平均值，得到每条线路相对于其他线路的综合相关系数ρ_i，i＝1，2，...，n，形成综合相关系数矩阵Q：

ρi=1n-1Σj=1,j≠in|ρij|---(5)]]>

Q＝[ρ₁ ρ₂ … ρ_i] (6)

式(5)中，|ρ_ij|表示第i条线路和第j条线路的相关系数绝对值；ρ_i表示每条线路相对于其他线路的综合相关系数；

(6)当所有线路的综合相关系数均小于阈值时，则判定系统发生线路故障；当所有线路的综合相关系数均大于阈值时，则判定系统发生母线故障。