[发明专利]一种基于故障时刻S变换频谱特性的配电网故障启动方法

摘要

本发明为一种基于故障时刻S变换频谱特性的配电网故障启动方法，属电力系统继电保护技术领域。本方法为在1MHZ采样率下，采集短时窗内的零序电压时域波形，对其进行S变换得到零序电压S矩阵，再对S矩阵各元素求模得到S模矩阵，并提取S模矩阵在突变发生时刻的幅频特性，最后计算该时刻幅频特性的方差ξ。若计算得到的方差ξ大于设定阈值，则判断配电网发生单相故障，选线装置启动；反之，则未发生故障，选线装置不启动。理论分析和实测数据的验证表明本发明效果良好。

主权项

一种基于故障时刻S变换频谱特性的配电网故障启动方法，其特征在于：在1MHZ采样率下，采集短时窗内的零序电压时域波形，对其进行S变换得到零序电压S矩阵，再对S矩阵各元素求模得到S模矩阵，并提取S模矩阵在突变发生时刻的幅频特性，最后计算该时刻幅频特性的方差ξ；若计算得到的方差ξ大于设定阈值，则判断配电网发生单相故障，选线装置启动；反之，则未发生故障，选线装置不启动；具体步骤为：(1)短时窗下零序电压时域波形的获取：在1MHZ采样率下，采集短时窗内电压互感器开口三角形侧的零序电压时域波形，对应的零序电压离散信号为u0[m]，m＝0,2，…，N‑1；N‑1为短时窗下离散信号u0[m]的个数；(2)零序电压时域波形的S变换：利用式对采集到的零序电压离散信号进行S变换，得到零序电压S矩阵S[l,k]，其列l对应采样时间点，行k对应频率点；U0[k]为u0[m]的傅里叶变换；u0[m]为采样到的零序电压离散信号，采样点m＝0，1，2，…，N‑1；N为采样序列长度；(3)对零序电压S矩阵的各元素求模，得到S模矩阵，并提取S模矩阵在突变发生时刻的幅频特性，再利用式计算该时刻幅频特性的方差ξ；其中x1、x2、…xn为突变发生时刻的幅频特性采样信号，x＝1/n(x1+x2+…+xn)；(4)单相故障启动判据的构造：按以下条件进行单相故障与未故障的判别：若则判定为单相故障，选线装置启动；若则判定为未故障，选线装置不启动；其中为阈值，其整定按照未发生故障时趋于0，而发生单相故障时不为0的原则设置为0.1。