[发明专利]基于超低频信号的接地故障线路及类型识别方法和装置

权利要求书

1.一种基于超低频信号的接地故障线路及类型识别方法，其特征在于，包括以下步骤；

S1：获取各线路的零序电压超低频信号以及零序电流超低频信号；

S2：选取所述零序电流超低频信号峰值的绝对值作为对应线路的代表值，若所述代表值均小于电流阈值，则没有发生单相接地故障，否则，确定所述代表值最大的线路为故障线路，并执行步骤S3；

S3：获取所述故障线路的零序电压工频信号，从而确定故障角；

S4：基于所述故障角自适应选取超低频特征频段；

S5：计算所述故障线路在所述特征频段内零序电压信号能量与零序电流信号能量的比值，作为估算过渡电阻的特征量，并基于所述特征量确定故障类型。

2.如权利要求1所述的识别方法，其特征在于，所述步骤S3中，获取所述故障线路的零序电压工频信号后，通过信号处理得到所述零序电压工频信号的实时幅值与相位；其中，信号幅值突变最大时对应的相位为发生单相接地故障时的故障角。

3.如权利要求2所述的识别方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述特征频段的下限取0，所述特征频段的上限与所述故障角对应的零序电流超低频信号的幅值的绝对值负相关。

4.如权利要求3所述的识别方法，其特征在于，所述步骤S5中，

所述零序电压信号能量由以下公式计算：

所述零序电流信号能量由以下公式计算：

其中，f_m为所述特征频段的上限，U₀(ω)为零序电压的频域函数，I₀(ω)为零序电流的频域函数。

5.如权利要求4所述的识别方法，其特征在于，所述故障类型包括：金属接地、低阻接地、中阻接地、高阻接地；

其中，所述金属接地对应的特征量小于100，所述低阻接地对应的特征量大于或等于100且小于400，所述中阻接地对应的特征量大于或等于400且小于10000，所述高阻接地对应的特征量大于或等于10000。

6.如权利要求1至5任一项所述的识别方法，其特征在于，所述电流阈值为10^-4A。

7.如权利要求1至5任一项所述的识别方法，其特征在于，所述超低频信号为频率不超过1Hz的信号。

8.一种基于超低频信号的接地故障线路及类型识别装置，其特征在于，包括以下模块：

超低频信号获取模块，用于获取各线路的零序电压超低频信号以及零序电流超低频信号；

接地故障判断模块，用于选取所述零序电流超低频信号峰值的绝对值作为对应线路的代表值，若所述代表值均小于电流阈值，则没有发生单相接地故障，否则，确定所述代表值最大的线路为故障线路；

故障角确定模块，用于获取所述故障线路的零序电压工频信号，从而确定故障角；

特征频段确定模块，用于基于所述故障角自适应选取超低频特征频段；

故障类型确定模块，用于计算所述故障线路在所述特征频段内零序电压信号能量与零序电流信号能量的比值，作为估算过渡电阻的特征量，并基于所述特征量确定故障类型。

9.如权利要求8所述的识别装置，其特征在于，所述故障角确定模块，还用于获取所述故障线路的零序电压工频信号后，通过信号处理得到所述零序电压工频信号的实时幅值与相位；其中，信号幅值突变最大时对应的相位为发生单相接地故障时的故障角。

10.如权利要求9所述的识别装置，其特征在于，所述特征频段的下限取0，所述特征频段的上限与所述故障角对应的零序电流超低频信号的幅值的绝对值负相关。