[发明专利]一种基于多重分形谱的交流输电线路故障识别方法

权利要求书

1.一种基于多重分形谱的交流输电线路故障识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：当交流输电系统发生故障，保护元件启动并读取由量测端高速采集装置获取的相电压，并根据叠加原理求得5ms时窗的电压故障分量；

S2：确定步骤S1获得的电压故障分量的质量分布概率P_i(ε)，以质量分布概率P_i(ε)为基础，根据多重分形理论计算出奇异性指数α的最大值α_max和最小值α_min；

S3：利用最大值α_max和最小值α_min的差值Δα进行区内外故障识别：若其中任意一相或多相电压故障分量符合Δα＞Δα_set时，判断为区内故障；若三相电压故障分量均符合Δα≤Δα_set时，判断为区外故障，其中，Δα_set为奇异性指数差值Δα的门槛值。

2.根据权利要求1所述的一种基于多重分形谱的交流输电线路故障识别方法，其特征在于，步骤S1中电压故障分量的表达式如下：

u_Mig＝u_Mi-u_Mifg (1)

式(1)中u_Mi为故障状态下M端i相的电压；u_Mifg为非故障状态下M端i相的电压，其中i＝A、B或C。

3.根据权利要求1所述的一种基于多重分形谱的交流输电线路故障识别方法，其特征在于，步骤S2中质量分布概率P_i(ε)的确定过程如下：

将电压故障分量沿时间方向划分为许多相同尺度的小盒子，定义质量分布概率密度P_i(ε)为：

式(2)中，ε(ε＜1)为小盒子的尺度，n为盒子数，Δu_i(ε)为每一维小盒子的最大值与最小值之差。

4.根据权利要求1所述的一种基于多重分形谱的交流输电线路故障识别方法，其特征在于，步骤S2中奇异性指数α的最大值α_max和最小值α_min的计算过程为：

S21：对质量分布概率密度P_i(ε)进行加权求和得到分配函数χ_q(ε)：

χ_q(ε)＝∑P_i(ε)^q (3)

式(3)中，q为权重因子；

S22：根据分配函数χ_q(ε)求得多重分形谱的广义维数D_q：

S23：根据多重分形谱的广义维数D_q和权重q得到质量指数τ(q)：

τ(q)＝(q-1)D_q (5)

S24：对τ(q)求微分，得到奇异性指数α：

S25：根据质量指数τ(q)和奇异性指数α得到多重分形谱f(α)：

f(α)＝qα-τ(q) (7)

S26：根据(7)式计算奇异性指数α的最大值α_max和最小值α_min。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于多重分形谱的交流输电线路故障识别方法，其特征在于，步骤S1中采取相电压的采样率为100kHz。