[发明专利]基于电压行波波头极性和数量差异的新能源线路保护方法

权利要求书

1.基于电压行波波头极性和数量差异的新能源线路保护方法，其特征为：首先推导波阻抗不连续点电压行波折反射系数的表达式及取值范围；其次，根据电压行波折反射过程推导出首个反极性电压行波到达前同极性电压行波的数量与故障位置的关系；然后，考虑采样率对首个反极性电压行波到达前同极性电压行波的数量与故障位置关系的影响；最后，依照判据：首个反极性波到达前存在两个及以上同极性波时，为区内前50％故障或区外前50％故障；存在一个同极性波时，为区内后50％故障或区外后50％故障，并进一步利用零模与线模到达保护安装处的时间差进行区内外故障判别。

2.根据权利要求1所述的基于电压行波波头极性和数量差异的新能源线路保护方法，其特征在于,包括以下步骤:

步骤(1)：推导故障点及母线处折反射系数的表达式；

步骤(2)：根据电压行波的折反射过程，推导出保护安装处检测到首个反极性电压行波到达前同极性电压行波的数量与故障位置的关系；

步骤(3)：针对近端故障和末端故障，考虑在采样率的影响下可能存在行波波头难以准确捕获情况，分析其对首个反极性电压行波到达前同极性电压行波的数量与故障位置关系的影响；

步骤(4)：根据首个反极性电压行波到达前同极性电压行波的数量判别线路故障区段；

步骤(5)：根据零模线模到达保护安装处的时间差判别区内外故障。

3.根据权利要求2所述的基于电压行波波头极性和数量差异的新能源线路保护方法，其特征在于：

故障点的折射系数与反射系数的表示式及其取值范围为:

式中：Z_f＝Z_C1//R_f＝(Z_C1·R_f)/(Z_C1+R_f)；α_f、β_f分别表示电压行波在故障点处的折射系数和反射系数；R_f表示故障点的过渡电阻。

4.根据权利要求2所述的基于电压行波波头极性和数量差异的新能源线路保护方法，其特征在于：

所述步骤(2)中进一步包括：采用相模变换将三相耦合的线路进行解耦，以得到线模行波分量；采用小波变换模极大值来描述行波的极性特征；小波变换模极大值定义为：设W_sf(x)是函数f(x)的小波变换，在尺度s下对x₀某一邻域内的一切x都有：

|W_sf(x)|≤W_sf(x₀)|

式中：x₀为小波变换的模极大值点；W_sf(x₀)为小波变换的模极大值。