利索能及
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专利号: 2021101250061
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于直流输电线路故障电流的暂态能量保护方法,其特征在于,具体按照如下步骤进行:步骤1、实时电压采集:在线路发生故障的情形下,合闸靠近功率送端的直流断路器,采集线路的电压;

在步骤1中,当直流断路器合闸后,对于永久性故障此时故障回路等效为RLC二阶振荡电路,得到故障电流的振荡频率如下公式(4):步骤2、故障类型判断:将采集的电压瞬时值求和,然后判断配电系统线路上的故障属于永久性故障还是瞬时性故障;

在步骤2中,判断是否发生永久性故障时,判断依据为正负极电压是否满足下公式(1):其中,UP和UN分别为正极和负极送端采集的电压;Ubus为正常运行母线电压;NRe为3ms数据窗的数据点;kReclose为稳态运行线路电压的倍数值,即整定值;

若满足则判断发生永久性故障;反之,则为瞬时性故障;

步骤3、再次合闸靠近功率受端的直流断路器,采集线路电压并重复步骤2;

步骤4、计算故障电流暂态能量:满足步骤2和步骤3条件的前提下,将保护装置处的故障电流的电气量利用小波变换得到固定频段的故障电流暂态能量;

在步骤4中,故障电流暂态能量的表达式如下公式(2):其中,f为采样频率200kHz,i为第i个时间窗,N1为发生故障的采样点,ΔT为时间窗代表k的时间长度,Ak为小波变换2尺度下的低频数,k为消失矩阶数;

其中,

其中,c为尺度因子,d为平移因子,ψ(t)为小波函数,t为时间,S为故障电流信号;

步骤5、故障区域判断:将计算得到的各段线路的故障电流暂态能量与整定值作比较,若大于该段线路的整定值则判断该段线路发生故障;

步骤6、启动故障线路的保护装置动作,切断和排除故障。

2.根据权利要求1所述的一种用于直流输电线路故障电流的暂态能量保护方法,其特征在于,在步骤4中,小波变换采用小波作为基函数,进行四层小波分解法提取故障信号特征量,得到固定频段的故障电流暂态能量。

3.根据权利要求1所述的一种用于直流输电线路故障电流的暂态能量保护方法,其特征在于,在步骤5中,直流输电线路包括四段线路,四段线路分别相连且有与之对应的线路保护装置,保护装置动作的条件如下公式(5)和(6):EAi>EsetAi i=[1,2,3,4]  (5),EBi>EsetBi i=[1,2,3,4]  (6),EAi是保护A1、A2、A3、A4的故障电流暂态能量值,EBi是保护B1、B2、B3、B4的故障电流暂态能量值;EsetAi是保护Ai的动作整定值;EsetBi是保护Bi的动作整定值。