[发明专利]一种用于电厂统调动力源系统的接地故障检测方法

摘要

本发明公开了一种用于电厂统调动力源系统的接地故障检测方法。首先检测系统频率并确定信号采样周期，使用A/D转换器对系统母线零序电压和馈线零序电流进行采集，启动选线算法，利用适用于非平稳信号时频分析方法变分模态分解对各馈线零序电流暂态故障区间数据进行分解，对分解结果进行Hilbert变换；利用变换结果计算每条馈线的综合能量相对熵，找出综合能量相对熵最大2条线路，判定综合能量相对熵最大馈线对应母线或判定综合能量相对熵最大馈线故障。此方法可以适应统调动力源各种运行方式，不受母线电压频率影响，适应性强，选线结果准确可靠。

主权项

1.一种用于电厂统调动力源系统的接地故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：检测系统频率并确定信号采样周期，使用A/D转换器对母线零序电压和各馈线零序电流进行采集，采样频率设为10KHz，计算并实时监测系统母线零序电压U0，当U0＞Uset＝0.15Um时，Um为相电压，则判定系统发生单相接地故障；步骤2：将各馈线零序电流暂态故障区间数据，即故障点前1/4周期和后3/4周期数据存储在内存区域，对故障数据进行VMD分解，分解阶数设置为6，得到各个模态IMF，再对分解结果进行Hilbert变换；步骤3：利用步骤2得到的Hilbert变换计算各馈线综合能量相对熵，具体为：首先计算馈线s模态i的能量为其中D_i(n)为馈线s的Hilbert变换幅值，再计算线路s的总能量为计算各线路模态i的能量之和为计算线路s每个模态能量E_{Ls_imfi}占此模态各线路能量之和E_imfi的权重系数为得到线路i相对l的相对熵其中E为所有馈线总能量，再计算各馈线相对熵最后计算综合能量相对熵：考虑信号对称性，定义馈线s相对于其他馈线的综合VMD能量相对熵为：步骤4：根据步骤3结果，找出综合能量相对熵最大线路S1和次大线路S2，对于统调动力源系统暂态特征频段(SFB)主要集中在1000Hz左右，对步骤3各模态进行FFT后发现模态IMF2主要能量集中在SFB内，且模态IMF2满足故障馈线与非故障馈线方向相反，因此对馈线S1和S2步骤2所得模态IMF2故障点以后连续5个采样点Hilbert变换计算相位θ11，…,θ15和θ21，…,θ25；步骤5；根据θ1n与θ2n判断故障类型，令dn＝|θ1n‑θ2n|，若d1,…,d5＜130°，则S1对应母线故障，d1,…,d5≥130°，则馈线S1故障。