[发明专利]基于垂段最小距离拟合的高压送出线距离保护方法及装置

权利要求书

1.一种基于垂段最小距离拟合的高压送出线距离保护方法，其特征在于，包括：

S1：距离保护启动判据启动后，在正确选择故障相的基础上，对故障相的三相电压三相电流进行采样，得到故障相的三相电压数组和故障相的三相电流数组a，b，c分别表示a相、b相以及c相；

S2：对三相电压数组与三相电流数组进行中位原点矩滤波处理，得到滤波后的三相电压数组与滤波后的三相电流数组并根据滤波后的三相电流数组计算得到零序电流数组

S3：基于滤波后的三相电压数组滤波后的三相电流数组以及零序电流数组i′_0N计算故障点距离保护端测量阻抗所需的接地测量电压数组接地测量电流数组相间测量电压数组以及相间测量电流数组

S4：将故障点与保护端处线路之间的KVL方程进行离散化，使得到KVL离散化方程，并利用多组KVL离散化方程，将测量电阻与测量电感进行最小垂段距离拟合，得到故障点距离保护端的测量电阻值R与测量电感值L，随后对测量电阻值R与测量电感值L进行修正，使得到修正电阻值R_r与修正电感值L_r；

S5：将修正电阻值R_r与修正电感值L_r代入阻抗特性复平面，进而判别保护是否动作。

2.根据权利要求1所述的一种基于垂段最小距离拟合的高压送出线距离保护方法，其特征在于，在S1中，距离保护的启动判据为：

S101：对采样得到故障相的三相电压数组进行4层db3小波包分解，其中，小波包的分解的算法公式为：

式中，均为小波包分解系数，j为小波包分解尺度，取j＝4，n为频带，l为信号中各点的时域位置，h_k-2l、g_k-2l分别为小波包分解的低通滤波器系数和小波包分解的高通滤波器系数，为信号中第k个采样点，分解尺度为j-1，频带为n的小波包分解系数；

S102：构造能量函数：

式中，M_n-1为第n-1个数据点的小波均方极值，M_n为第n个数据点的小波均方极值，M_n定义为max定义为取括号内数值序列的最大值；

S103：根据能量函数的数值判断电压跌落点，即距离保护的启动占.

3.根据权利要求1所述的一种基于垂段最小距离拟合的高压送出线距离保护方法，其特征在于，在S2中，对三相电压数组进行中位原点矩滤波处理的具体步骤为：

S201：选择长度为h的滑动窗，即选取中的h个数据组成数组其中，i＝1，2，…，n-h-1，n为数组中元素总数，将每个数组中的元素按照从小到大的顺序进行排列，得到新数组

S202：计算新数组的中位数，计算方法为：将式中的中位数y_i代替原数组的元素

按照此规律，从i＝1至i＝n-h-1更新数组中的n-h-1个元素，使得到数组

S203：根据数组Y，仍取长度为h的滑动窗长，得到数组其中，i＝1，2，…，n-h-1，计算数组的k阶原点矩，具体算法为：式中，为数组中第j个元素的k次幂，将数组的k阶原点矩代替数组Y的第i个元素

按照此规律，从i＝1至i＝n-h-1更新数组Y中的n-h-1个元素，得到数组此数组即为中位原点矩滤波后的最终数组。

4.根据权利要求1所述的一种基于垂段最小距离拟合的高压送出线距离保护方法，其特征在于，在S3中，基于滤波后的三相电压数组滤波后的三相电流数组以及零序电流数组i′_0N计算故障点距离保护端测量阻抗所需的接地测量电压数组接地测量电流数组相间测量电压数组以及相间测量电流数组的具体方法如下：

接地测量电压数组：

接地测量电流数组：K为零序补偿系数，计算公式为z_k0为线路单位长度的零序阻抗，z_k1为线路单位长度的正序阻抗；

相间测量电压数组：式中，与分别为滤波后的某一故障相的三相电压数组和滤波后的另一故障相的三相电压数组；

相间测量电流：式中，与分别为滤波后的某一故障相的三相电流数组和滤波后的另一故障相的三相电流数组。