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一種基于含工頻頻帶故障電流突變方向的母線保護方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于含工頻頻帶故障電流突變方向的母線保護方法，屬于電力系統繼電保護【技術領域】。當母線或線路發生故障后，提取故障后短時窗內的母線上各條線路的三相電流數據，通過三相電流數據計算得到含故障相的線模電流；對線模電流進行db4小波變換，取工頻量所在頻帶進行直線擬合，根據各條線路擬合所得直線的斜率極性是否相同，判斷是母線故障還是線路故障。本發明利用電流的工頻頻帶成分的變化趨勢構成保護，保護可靠且對采樣率要求低，無需檢測行波波頭極性。所需時窗較短，無需提取完整的工頻量，不受電流互感器飽和與會有工頻電流流出故障母線等情況的影響。
【專利說明】一種基于含工頻頻帶故障電流突變方向的母線保護方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于含工頻頻帶故障電流突變方向的母線保護方法，屬于電力系統繼電保護【技術領域】。
【背景技術】
[0002]母線保護主要是利用基爾霍夫電流定理對母線是否發生故障進行判別，當與母線相連的各條線路上電流之和為O時，母線未發生故障，反之，則為母線故障。當線路上流過較大電流時，測量電流的電流互感器(CT)會發生飽和，導致測量到的電流波形與實際電流波形不同，造成母線保護計算得到的各條線路上電流之和不為O。為避開電流互感器飽和對母線保護的影響，可以采用飽和前的電流數據進行母線故障與否的判別，但是飽和在故障發生后IOms內就可能出現，而以工頻量為基礎的母線保護所需時窗較長，難以避免飽和的影響。
[0003]母線保護原理包含電流相位比較式保護、工頻電流相量差動保護、行波母線保護等方法。電流相位比較式母線保護通過比較母線各支路的電流極性判斷故障是否發生于母線，不受CT飽和的影響，原理的實現比較簡單，但是在母線故障時發生工頻電流流出故障母線情況會造成母線保護的拒動。工頻電流相量差動保護通過比較各出線工頻電流相量變化進行區內和區外故障判別，其缺點在于保護動作速度較慢，區外故障CT飽和情況下容易誤判出口。行波母線保護利用各條線路上所測故障行波的極性或幅值的是否相同對母線故障和線路故障進行區分，當電壓過零點發生故障時，難以檢測到暫態行波波頭，行波母線保護易失效。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提出一種基于含工頻頻帶故障電流突變方向直線擬合的母線保護方法。利用故障后短時窗數據與判斷工頻量所在頻帶的極性，克服現有母線保護會受到CT飽和、電流工頻量流出故障母線、需檢測行波波頭等問題的影響。
[0005]本發明的技術方案是:一種基于含工頻頻帶故障電流突變方向的母線保護方法，當母線或線路發生故障后，提取故障后短時窗內的母線上各條線路的三相電流數據，通過三相電流數據計算得到含故障相的線模電流；對線模電流進行db4小波變換，取工頻量所在頻帶進行直線擬合，根據各條線路擬合所得直線的斜率極性是否相同，判斷是母線故障還是線路故障。
[0006]所述方法具體步驟為:
(1)當母線或線路發生故障后，測量單元讀取2r min時窗內的電流數據，τ min為行波在與母線相連的最短出線上傳播過全長的時間；
(2)采用凱倫貝爾相模變換后取含故障相的線模電流進行db4小波變換；
(3)取經過db4小波變換后工頻量所在頻帶的數據進行直線擬合，以擬合所得直線斜率的極性表示故障電流的突變方向；(4)基于故障電流突變方向的母線保護判別式&為:
【權利要求】
1.一種基于含工頻頻帶故障電流突變方向的母線保護方法，其特征在于:當母線或線路發生故障后，提取故障后短時窗內的母線上各條線路的三相電流數據，通過三相電流數據計算得到含故障相的線模電流；對線模電流進行db4小波變換，取工頻量所在頻帶進行直線擬合，根據各條線路擬合所得直線的斜率極性是否相同，判斷是母線故障還是線路故障。
2.根據權利要求1所述的基于含工頻頻帶故障電流突變方向的母線保護方法，其特征在于所述方法具體步驟為: (1)當母線或線路發生故障后，測量單元讀取2r min時窗內的電流數據，τ min為行波在與母線相連的最短出線上傳播過全長的時間； (2)采用凱倫貝爾相模變換后取含故障相的線模電流進行db4小波變換； (3)取經過db4小波變換后工頻量所在頻帶的數據進行直線擬合，以擬合所得直線斜率的極性表示故障電流的突變方向； (4)基于故障電流突變方向的母線保護判別式&為:
【文檔編號】G01R31/08GK103760461SQ201410015715
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月14日 優先權日:2014年1月14日
【發明者】束洪春, 曹璞璘, 高利, 郭小兵 申請人:昆明理工大學