[发明专利]一种输电线路的断线保护装置及其保护方法

权利要求书

1.一种输电线路的断线保护装置的保护方法，所述输电线路的断线保护装置包括，

第一电压采集模块(1)，用于采集第一相电压值；

第二电压采集模块(2)，用于采集第二相电压值；

第三电压采集模块(3)，用于采集第三相电压值；

中性线电流采集模块(4)，用于采集中性线电流值；

第一滤波模块(5)，用于对第一电压采集模块(1)、第二电压采集模块(2)和第三电压采集模块(3)的采集信号进行滤波处理；

第二滤波模块(6)，用于对中性线电流采集模块(4)的采集信号进行滤波处理；

滤波关联模块(7)，用于将第一滤波模块(5)和第二滤波模块(6)的滤波参数进行双向反馈；

控制模块(8)，用于对采集的电流和电压信号进行分析，并根据分析结果给出断线保护策略；

报警模块(9)，用于根据控制模块(8)的分析结构进行报警信号的发出；

保护动作模块(10)，用于根据控制模块(8)的断线保护策略实施保护动作；

数据库模块(11)，用于记录采集数据、分析结果和断线保护策略；

其特征在于包括以下步骤：

A、第一电压采集模块(1)、第二电压采集模块(2)和第三电压采集模块(3)采集的电压信号在第一滤波模块(5)中进行滤波处理后，发送至控制模块(8)；中性线电流采集模块(4)采集的电流信号在第二滤波模块(6)中进行滤波处理后，发送至控制模块(8)；滤波关联模块(7)对第一滤波模块(5)和第二滤波模块(6)的滤波参数进行双向反馈；第一滤波模块(5)和第二滤波模块(6)采用多通带滤波，每个通带均包含相干带宽；在各通带中，包含电源频率的通带为基通带，其余通带的基频为基通带基频的二的幂数倍，其余通带的带宽为基通带带宽的二倍；第一滤波模块(5)和第二滤波模块(6)的通带一一对应，第二滤波模块(6)的通带带宽是第一滤波模块(5)相对应的通带带宽的1/5；滤波关联模块(7)将经过第一滤波模块(5)滤波后的信号和经过第二滤波模块(6)滤波后的信号进行对比，得到波形差异曲线，根据波形 差异曲线分析有效信号缺失情况，然后通过对滤波参数的修改，改变通带分布频段；当任意一个滤波模块的通带分布频段发生变化时，对应的另一个滤波模块的通带分布频段也进行同步修改，修改方向与已发生变化的通带相同，修改幅度与本滤波模块通带的分布密度成正比；

B、控制模块(8)对中性线电流波形进行分解，提取中性线电流波形的特征曲线；

C、使用中性线电流波形的特征曲线分别对三相电压信号进行特征量提取；

D、使用提取的三组特征量进行对比，若结果超过第一阈值则通过报警模块(9)发出报警信息，若结果超过第二阈值则通过保护动作模块(10)进行断线保护；

E、数据库模块(11)记录控制模块(8)中的采集数据、分析结果和断线保护策略。

2.根据权利要求1所述的输电线路的断线保护装置的保护方法，其特征在于：步骤B中，提取中性线电流波形的特征曲线包括以下步骤，

B1、将中性线电流波形的时域曲线转化为频域曲线；

B2、对频域曲线进行归一化处理；

B3、使用迭代函数对频域曲线进行迭代处理，迭代函数为，

其中，F为原始曲线方程，F′为迭代后的曲线方程，H为F的线性拟合方程，为F的趋势预测函数，p为噪声补偿函数，θ_i为噪声函数与原始曲线的相位角；

B4、将迭代后曲线中单调变化的曲线段取出，并进行矢量化，然后通过高斯变异得到特征区域，作为特征曲线。

3.根据权利要求1所述的输电线路的断线保护装置的保护方法，其特征在于：步骤C中，使用中性线电流波形的特征曲线分别对三相电压信号进行特征量提取包括以下步骤，

C1、使用特征曲线作为参考值，对三相电压信号进行维度变换；

C2、在特征曲线中提取函数逼近算子，根据函数逼近算子对经过步骤C1处理的信号进行函数逼近；

C3、将逼近结果与特征曲线进行对比，以基频整数倍的频点的平均对比偏差值最小为目标，对函数逼近算子进行修正，并最终得到修正后的逼近结果；

C4、使用最小二乘法求得与逼近结果相匹配的特征量。

4.根据权利要求1所述的输电线路的断线保护装置的保护方法，其特征在于：步骤D中，第一阈值和第二阈值为三组特征量的偏差值；第一阈值为15％，第二阈值为30％。