[发明专利]基于Fréchet距离算法的电流互感器拖尾电流识别方法

权利要求书

1.基于Fréchet距离算法的电流互感器拖尾电流识别方法，其特征在于：首先，引入断路器失灵保护的有流判据，启动拖尾电流识别判据，并判断当前时刻失灵保护是否延时动作；进而选取故障判据时间窗，取数据窗的起始点和终点连线，构成模板直线，计算模板直线过零或者延长线过零时刻，首选判断模板直线起始点与终点是否符号相同，如果一正一负，过零时刻在连线上，并记录该时刻t₂与起始时刻t₁的时间差，定义为预测拖尾消退时间Δt＝t₂-t₁；如果符号同为正或同为负，延伸模板直线到0轴交点，并记录该时刻t₂与起始时刻t₁的时间差Δt＝t₂-t₁；最后计算归一化后采样电流序列与模板直线序列之间的Fréchet距离值，并结合消退时刻预测，构建电流互感器拖尾电流的可靠识别判据。

2.基于Fréchet距离算法的电流互感器拖尾电流识别方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：系统发生故障时，保护动作同时启动失灵保护，检测到断路器二次侧有电流，启动拖尾电流识别；检测到失灵保护动作或者拖尾电流已被识别到时，停止拖尾电流识别；

步骤2：以失灵保护启动时刻t₀为基准，当t-t₀≤T/2时，数据窗取T/4，其他情况取T/2，T为电流信号的工频周期时间；

步骤3：取数据窗的起始点和终点连线，构成模板直线；

步骤4：计算模板直线过零或者延长线过零时刻，首选判断模板直线起始点与终点是否符号相同，如果一正一负，过零时刻在连线上，并记录该时刻t₂与起始时刻t₁的时间差，定义为预测拖尾消退时间Δt＝t₂-t₁；如果符号同为正或同为负，延伸模板直线到0轴交点，并记录该时刻t₂与起始时刻t₁的时间差Δt＝t₂-t₁；

步骤5：计算测量电流序列A与模板直线序列B的Fréchet距离值F；

步骤6：综合Fréchet距离值与拖尾消退时刻，提出基于改进相似度FST值的拖尾电流识别判据。

3.根据权利要求2所述基于Fréchet距离算法的电流互感器拖尾电流识别方法，其特征在于：所述步骤1包括以下步骤：

步骤1.1：系统发生故障时，保护动作，同时启动失灵保护；作为失灵保护的辅助判据，电流互感器拖尾电流识别的启动条件为电流互感器二次侧检测到有流，即：I_m≥I_set1，I_m为当前测量电流有效值，I_set1为有流定值，参考失灵保护有流定值原则；

步骤1.2：电流互感器拖尾电流识别的停止条件之一为失灵保护延时动作，设失灵保护延时为T_set，失灵启动时刻为t₀，当前时刻为t，即满足t-t₀≥T_set时，停止拖尾电流识别；

步骤1.3：电流互感器拖尾电流识别的停止条件之二为拖尾电流识别判据动作，即：R_t＝1闭锁失灵保护，停止拖尾电流识别，这里R_t为拖尾电流识别结果。

4.根据权利要求2所述基于Fréchet距离算法的电流互感器拖尾电流识别方法，其特征在于：所述步骤5中，测量电流序列A与模板直线序列B的Fréchet距离值F计算为F＝inf max{d(A(α(t),B(β(t)))}；这里α和β是数据窗的两个参数化函数，在得到Fréchet距离值F后，根据FS(k)＝1-F(k)，k＝1,2,3…计算出对应的FS值。

5.根据权利要求2所述基于Fréchet距离算法的电流互感器拖尾电流识别方法，其特征在于：所述步骤6中，综合Fréchet距离值与拖尾消退时刻，改进相似度FST值计算为：

FST＝FS·ε(Δt-Δt_set) (7)

继而可得改进后的拖尾电流识别判据：

FST≥FST_set (8)

这里，Δt_set为预测拖尾消退时间门槛值，考虑故障电流消退很快，可以取Δt_set＝30ms；FS_set＝1/K_rel，K_rel取1.1～1.2。