[发明专利]直流无断路器配电网线路故障快速检测与识别方法及装置

权利要求书

1.直流无断路器配电网线路故障快速检测与识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采样获取测量点电压及电流初始行波；

2）根据极模变换将正负极电气量解耦为相互独立的极模量和零模量，据此构造模量方向行波；

3）对极模行波进行小波变换，提取模量方向行波极性特征；

4）根据特征识别故障方向，快速检测故障；

5）构造测量点等效行波，根据其波形特征，识别雷击干扰，实现故障的可靠识别；

步骤1）中，测量点位于线路首端，对线路首端电压电流进行高速采样；

步骤5）中，若检测不到特征波头，判断为雷击干扰；若能检测到特征波头，判断为线路故障；

步骤5）包括以下步骤：

5.1）设定初始行波到达测量点为零时刻；

5.2）计算初始行波与第二个行波之间两个波头的时间差t；

5.3）根据行波在线路上传播的波速度v，计算初始行波与第二个行波之间两个波头传播距离差为2 x；

5.4）检测t = 2nx/v时刻的特征波头，其中，n为整数，n≥2；

5.5）雷击干扰的判据：|WTMM(t = 2nx/v)|ε，

若|WTMM(t = 2nx/v)|ε成立，故障识别为线内故障，

若|WTMM(t = 2nx/v)|ε不成立，故障识别为雷击干扰，

式中| WTMM(t = 2nx/v) |为t = 2nx/v时刻行波的模极大值，ε为门槛整定值。

2.根据权利要求1所述的直流无断路器配电网线路故障快速检测与识别方法，其特征在于，步骤4）中，若检测不到初始行波波头，则判定为线路区外故障或未发生故障，若能检测到初始行波波头，判断为线路故障或雷击干扰。

3.根据权利要求2所述的直流无断路器配电网线路故障快速检测与识别方法，其特征在于，故障检测的判据为：| WTMM₁ | ε

若| WTMM₁ | ε成立，故障检测为线路故障或雷击干扰，

若| WTMM₁ | ε不成立，故障检测为线路区外故障或未发生故障，

式中| WTMM₁ |为测量点初始行波的模极大值，ε为门槛整定值。

4.根据权利要求1所述的直流无断路器配电网线路故障快速检测与识别方法，其特征在于，步骤5.4）中，检测t = 4x/v时刻的特征波头。

5.直流无断路器配电网线路故障快速检测与识别装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采样获取测量点电压及电流初始行波；测量点位于线路首端，对线路首端电压电流进行高速采样；

构造模块，用于根据极模变换将正负极电气量解耦为相互独立的极模量和零模量，构造模量方向行波；

提取模块，用于对极模行波进行小波变换并计算其模极大值，提取模量方向行波极性特征；

故障检测模块，用于根据特征识别故障方向，快速检测故障；

故障识别模块，用于构造测量点等效行波，根据其波形特征，识别雷击干扰；

若检测不到特征波头，判断为雷击干扰；若能检测到特征波头，判断为线路故障；

具体为：设定初始行波到达测量点为零时刻；

计算初始行波与第二个行波之间两个波头的时间差t；

根据行波在线路上传播的波速度v，计算初始行波与第二个行波之间两个波头传播距离差为2 x；

检测t = 2nx/v时刻的特征波头，其中，n为整数，n≥2；

雷击干扰的判据：|WTMM(t = 2nx/v)|ε,

若|WTMM(t = 2nx/v)|ε成立，故障识别为线内故障，

若|WTMM(t = 2nx/v)|ε不成立，故障识别为雷击干扰，

式中| WTMM(t = 2nx/v) |为t = 2nx/v时刻行波的模极大值，ε为门槛整定值。