[发明专利]基于电流突变量变化轨迹的电气元件故障识别方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于电流突变量变化轨迹的电气元件故障识别方法及系统，包括：分别获取电气元件各侧在至少一个采样时刻的电流突变量采样值；根据电流突变量采样值，确定任一采样时刻对应的第一电流突变量和第二电流突变量；分别对任一采样时刻对应的第一电流突变量和第二电流突变量进行极性转换，以获取任一采样时刻对应的第一电流突变量转换值和第二电流突变量转换值；根据任一采样时刻对应的第一电流突变量转换值和第二电流突变量转换值进行逐点积分，并根据积分值进行电气元件故障的识别，确定故障类型。本发明利可以准确快速识别故障类型。

技术领域

本发明涉及继电保护术领域，并且更具体地，涉及一种基于电流突变量变化轨迹的电气元件故障识别方法及系统。

背景技术

继电保护作为电网安全的第一道防线，负责快速识别并切除故障设备，电网中应用的保护装置都采用50Hz工频分量构造保护判据。随着大规模新能源电源及电力电子设备接入电网，故障后短路电流受控制策略影响，呈现工频分量幅值减小，相位偏移，谐波含量增大的特征，降低了现有基于工频量保护识别故障的灵敏性及可靠性。

现有保护主要利用傅里叶算法提取故障后的工频量，需要20ms的数据窗，对于新能源电源，故障后提供的短路电流受控制策略影响，故障后短路电流快速减小，现有保护的动作速度难以满足故障快速识别的需求。

此外，目前提出的基于暂态量的保护原理主要采用行波的波头特征或频域上不同频段的暂态能量进行故障识别，但是需要采样率高，且提取暂态分量的数学算法计算量大，保护动作性能受故障时刻，过渡电阻等多种因素制约，保护的可靠性有待进一步提升。

因此，需要一种基于电流突变量变化轨迹的电气元件故障识别方法。

发明内容

本发明提出一种基于电流突变量变化轨迹的电气元件故障识别方法及系统，以解决如何快速准确地识别电气元件故障的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于电流突变量变化轨迹的电气元件故障识别方法，所述方法包括：

分别获取电气元件各侧在至少一个采样时刻的电流突变量采样值；

根据电气元件各侧在任一采样时刻的电流突变量采样值，确定任一采样时刻对应的第一电流突变量和第二电流突变量；

分别对任一采样时刻对应的第一电流突变量和第二电流突变量进行极性转换，以获取任一采样时刻对应的第一电流突变量转换值和第二电流突变量转换值；

根据任一采样时刻对应的第一电流突变量转换值和第二电流突变量转换值进行逐点积分，并根据积分值进行电气元件故障的识别，确定故障类型。

优选地，其中所述方法利用如下方式获取任一侧的电流突变量采样值，包括：

△i_h(t)＝i_h(t)-i_h(t-N)，

其中，△i_h(t)为电气元件的第h侧在采样时刻t时刻的电流突变量采样值；i_h(t)为电气元件的第h侧在采样时刻t时刻的电流采样值；i_h(t-N)为电气元件的第h侧在一周波之前的电流采样值，N为一个周波对应的采样点数。

优选地，其中所述根据电气元件各侧在任一采样时刻的电流突变量采样值，确定任一采样时刻对应的第一电流突变量和第二电流突变量，包括：

对于任一采样时刻，选取电气元件各侧在该任一采样时刻的电流突变量采样值中幅值最大的电流突变量采样值为该任一采样时刻对应的第一电流突变量；根据电气元件各侧在该任一采样时刻的电流突变量采样值之和与所述第一电流突变量的差值，确定该任一采样时刻对应的第二电流突变量。