[发明专利]一种光电磁同步融合检测弧光保护方法及装置

权利要求书

1.一种光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于：首先利用电气设备电弧接地故障中，光强、电场、磁场同步变化的规律，直接获取电气设备电弧故障光信号变化量，以电流信号变化量表征电气设备电弧故障磁场变化量，以电压信号变化量表征电气设备电弧故障电场变化量，利用电弧起弧阶段产生的特定波段的紫外光强增量与电压梯度构成和/或逻辑作为启动判据；利用电弧燃弧阶段可见光强增量和暂态电流变化增量的变化相似度ρ作为故障判据，实现电气设备电弧故障的光、电、磁同步融合检测。

2.根据权利要求1所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于，具体步骤为：

Step1：实时检测电气设备紫外光强信号与电压信号；

Step2：对获取到的紫外光强信号进行光电转换，将紫外光强信号转换为电压信号，实现紫外光强信号与电压信号同步采集；

Step3：计算启动量，所述启动量包括紫外光强增量Δφ₁和/或电压梯度du/dt；

Step4：对启动量进行判断；

若启动量大于等于门槛值，则启动弧光保护装置；

若启动量小于门槛值，则弧光保护装置复归；

Step5：实时检测电气设备可见光强信号与电流信号，获取弧光保护装置启动后燃弧阶段的可见光强信号和电流信号；

Step6：对获取到的可见光强信号进行光电转换，将可见光强信号转换为电流信号，实现可见光强信号与电流信号同步采集；

Step7：计算弧光保护装置启动后燃弧阶段的故障特征量；所述故障特征量包括可见光强增量Δφ₂和暂态电流增量Δi；

Step8：计算弧光保护装置启动后燃弧阶段的故障特征量的变化相似度ρ；

若变化相似度ρ大于等于门槛值，则故障逻辑判断出口；

若变化相似度ρ小于门槛值，则故障逻辑判断不出口，弧光保护装置复归。

3.根据权利要求2所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于，Step1中：所述电气设备包括配电网中、低压开关柜、环网柜、配电柜。

4.根据权利要求2所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于，Step1中：所述电压信号为零序电压信号。

5.根据权利要求2所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于，Step2中：对所述紫外光强信号转换为的电压信号进行信号放大、降噪，然后通过处理后的电压信号计算得到紫外光强增量Δφ₁，所述计算方式为差分计算，所述差分计算包括向前差分、向后差分、中心差分。

6.根据权利要求4所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于：所述电压梯度du/dt为通过所述零序电压信号计算得到的零序电压梯度。

7.根据权利要求2所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于，Step4中：所述启动量中的紫外光强增量Δφ₁或电压梯度du/dt任意一个满足启动条件，则启动弧光保护装置。

8.根据权利要求2所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于，Step4中：所述门槛值为弧光保护装置起弧阶段的门槛值，其根据场景和所述电气设备的材料整定。

9.根据权利要求2所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于，Step5中：所述电流信号为零序电流信号。

10.根据权利要求2所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于，Step6中：对所述可见光强信号转换为的电流信号进行信号放大、降噪，然后通过处理后的电流信号计算得到可见光强增量Δφ₂，所述计算方式为差分计算，所述差分计算包括向前差分、向后差分、中心差分。

11.根据权利要求9所述的光电磁同步融合检测弧光保护方法，其特征在于：所述暂态电流增量Δi为通过所述零序电流信号计算得到的零序暂态电流增量。