[发明专利]基于DTW算法的换流变压器零序差动保护防误动方法

权利要求书

1.基于DTW算法的换流变压器零序差动保护防误动方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：在采样频率2kHz以上，采集换流变压器自产零序电流I_s0序列、中性线零序电流I_n0序列，并形成零序差动电流信号I_op序列、保护用制动电流量；

步骤二：判断零序差动电流信号I_op幅值是否大于零序差动保护启动元件的整定值，若大于，则执行步骤三；否则，持续对零序差动电流信号I_op幅值是否大于零序差动保护启动元件的整定值进行判别；

步骤三：将换流变压器自产零序电流I_s0序列和中性线零序电流I_n0序列分别进行归一化处理，分别得到两个新的电流时间序列：

Q＝{q₁,q₂,…,q_i…,q_m}；

C＝{c₁,c₂,…,c_i,…,c_n}；

其中，m、n分别为数据窗内两序列中元素的数量；

计算Q＝{q₁,q₂,…,q_i…,q_m}和C＝{c₁,c₂,…,c_i,…,c_n}两者之间的标准DTW距离D值：随着数据窗的推移，得到一组D值的序列；

步骤四：当标准DTW距离D动作门槛值D_set、且零序差动电流信号I_op幅值大于保护用制动电流量，则判为区内故障，开放保护；否则，则判为涌流或外部故障情况，保护闭锁，返回步骤三；

步骤三中，标准DTW距离D具体计算方法为：

DTW距离定义为运用动态规划方法调整电流时间序列Q和C之间的对应关系，而从中获取的一条最短弯曲路径，用W表示，即W＝{w₁,w₂,…,w_k…,w_K}，

其中，w_k为该路径第k个点的坐标，即w_k＝(i_k，j_k)，它表示电流时间序列Q的第i_k个点与电流时间序列C的第j_k个点对应；则两点间的距离d(w_k)＝d(q_i，c_j)＝|q_i-c_j|，其中，|q_i-c_j|为q_i和c_j之间的欧式距离；

DTW的有效路径满足以下约束条件：

①、边界条件：起点为(1,1)，终点为(m,n)；

②、有界性：max(m,n)K≤m+n-1，其中：K表示路径W所走的总步数；

③、连续性：DTW路径从w_k移至w_k+1，需满足i_k+1-i_k≤1、j_k+1-j_k≤1；若路径已经通过了位置(i，j)，为满足连续性，下一个通过的位置只能是下列三种位置之一：(i+1，j)、(i，j+1)、(i+1，j+1)；

满足上述约束条件的路径W有多条，由所有路径组成路径空间A，其最短的路径长度，即为电流时间序列Q和C之间的DTW距离：