[发明专利]基于波形识别技术的防人身触电断路器控制方法及系统

说明书

本发明公开了基于波形识别技术的防人身触电断路器控制方法，包括以下步骤：设置在电力线路上的检测元件采集电力线路的剩余电流并发送出去；中央处理元件采用全波加半波逐点交叉比较的电击波形识别方法对剩余电流进行处理并输出控制指令；设置在电力线路上的执行元件接收控制指令实现电力线路的闭合或切断。本发明还提供一种基于波形识别技术的防人身触电的断路器控制系统，本发明采用交叉比较的方法的波形识别技术，对故障剩余电流进行分析，达到识别电击波形的目标，具备在剩余电流阈值内的缓变剩余电流不误动以及检测到电击波形剩余电流时及时跳闸的功能，大大提高了投运率和保障了人身安全，保证了供电的稳定性。

技术领域

本发明涉及电力系统低压配电网中保障供电稳定性和安全性领域，具体涉及基于波形识别技术的防人身触电断路器控制方法及系统。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，对人身安全的重视程度逐步加强，中华人民共和国国家标准GB13955《剩余电流动作保护装置安装和运行》中指出：“低压配电系统中装设剩余电流动作保护装置是防止直接接触电击事故和间接接触电击事故的有效措施之一，也是防止电气设备接地故障引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施”。近年来剩余电流动作断路器已广泛应用于低压配电网中，对防患绝缘引起的漏电和电气火灾等事故具有重要的作用，目前对人身触电防护的电击波形识别功能未展开深入研究和应用。基于本方法的剩余电流动作断路器能对人身触电危险提供间接接触保护，把人身触电事故率和误动跳闸率降至最低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出了基于波形识别技术的防人身触电断路器控制方法及系统，适用于三相四线中性线直接接地的低压电网，能对人身触电、线路或用电设备的接地、过载、短路、过压、欠压、缺相和断零等故障进行分断。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

基于波形识别技术的防人身触电断路器控制方法，包括以下步骤：

设置在电力线路上的检测元件采集电力线路的剩余电流并发送出去；

中央处理元件采用全波加半波逐点交叉比较的电击波形识别方法对剩余电流进行处理并输出控制指令；

设置在电力线路上的执行元件接收控制指令实现电力线路的闭合或切断。

进一步的，所述检测元件为剩余电流互感器。

进一步的，所述中央处理元件包括放大器、比较器、主处理器和脱扣器，所述剩余电流互感器的输出端连接放大器，所述放大器的输出端比较器，所述比较器的输出端连接主处理器，所述主处理器的输出端连接脱扣器，所述脱扣器与执行开关连接。

进一步的，所述全波加半波逐点交叉比较的电击波形识别方法，包括以下步骤：

步骤一，实时分析剩余电流数据，设置两个缓存区，定义为BuffA和BuffB，

步骤二，计算BuffA中数据的突变率δ，将其模值|δ|同突变率阈值δ_s进行比较，当|δ|大于δ_s时，转入第三步，否则退出本次波形判别流程；

步骤三，根据δ的极性，从电击波形数据库中，选择相同极性的特定波形数据集{W}，逐一进行计算相关系数ρ_xy，抽取波形相关系数超过阈值的波形数据重新组成一个波形数据集{Wx}，当{Wx}中波形数目为0时，表明不存在相似波形，退出本次波形判别流程；

步骤四，计算BuffB中的波形同波形数据集{Wx}相关性系数ρ_xy，当ρ_xy大于阈值时，判别故障为电击，启动后续保护动作，本次波形判别流程结束。