[发明专利]结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法

权利要求书

1.一种结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，各检测点检测零序电流突变能量作为启动条件；

步骤2，校验故障波形的可靠性；

步骤3，对零序电流信号进行滤波处理，提取特征频带内的暂态量，两两计算相邻终端间暂态零序电流波形相关性和自身暂态零序电流的幅值；

步骤4，以暂态零序电流作为横轴，相关系数作为纵轴，建立二维坐标系，计算两相邻终端的故障特征距离，位于故障区段的两检测点之间的特征距离最大，由此可确定故障区段。

2.根据权利要求1所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤1的具体方法如下：

步骤1-1，设置保护装置的启动判据：

|i₀(n)-i₀(n-mT)|≥k_rel|i₀(n-mT)| (1)

式中，i₀(n)为零序电流第n个采样点的瞬时值；i₀(n-mT)为零序电流第n个采样点在m个工频周波T前所对应的瞬时值，m为两段求取突变量原始数据的周期间隔，突变量取相邻周期，故m取值为1；k_rel为可靠系数；

步骤1-2，若在n个连续的采样点中有n-1个及以上采样点的幅值大于阈值，检测点启动记录故障信息并做下一步的处理，其中n3；否则不启动，继续采样。

3.根据权利要求1所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤2的具体方法如下：

校验故障录波数据可靠性判据为：

|I₀(t₀+2T)-I₀(t₀+T)|-|I₀(t₀-2T)-I₀(t₀-T)|k_actI_act (2)

式中，I₀(t₀+2T)为t₀后第二个周波零序电流的有效值，I₀表示零序电流，t₀表示某一起始时刻，k_act为由用户设定的系数，I_act为不平衡电流阀值；k_act和I_act是避免不平衡电流引起误启动的参数，I_act根据系统参数设定，k_act根据用户需求设定；

若式(2)满足，则确认故障发生，若不满足则返回，继续监测。

4.根据权利要求3所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，根据故障区段上下游暂态零序电流波形相关性低和幅值差距大的特征：故障点上游暂态零序电流其值等于故障区段与母线之间的线路对地电容电流与除故障线路外系统的对地总电容电流之和；故障点下游暂态零序电流其值等于故障区段下游线路对地电容电流。

5.根据权利要求1所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤3的具体方法如下：

相关系数ρ_mn按照式(3)计算：

式中，i_m0(t)和i_n0(t)分别为相邻两个监测终端的暂态零序电流，t为采样序列；

幅值按照式(4)计算：

式中，I_0k为暂态零序电流的幅值，为暂态零序电流的瞬时值。

6.根据权利要求1所述的结合波形相关性与幅值特征的小电流接地故障定位方法，其特征在于，所述步骤4的具体方法如下：

利用式(5)计算两相邻终端的故障特征距离d_mn：

其中，I_m为表示m点处的暂态零序电流，I_n为表示n点处的暂态零序电流。