专利名称：谐振接地电网单相接地故障db小波暂态量选线方法
技术领域：
本发明涉及电网故障选线技术，具体是指针对电力系统谐振接地电网单相接地故 障的特征，应用db小波包对零序电流分解提取暂态零序电流，通过比较信号能量最大的特 征频带中各线路零序电流模极大值极性和零序电压首半波极性实现故障选线。
背景技术：
我国m^v-eekv配电网中性点普遍采用中性点非有效接地方式，即中性点不接地 或中性点经消弧线圈接地。配电网故障中80%为单相接地故障，此种接地系统发生单相接 地故障时电流较�。缤叩缪谷匀欢猿�。按照我国电力系统安全运行规程规定在一般情 况下非有效接地系统可带单相接地故障运行0. 5-2小时。近年来，国内外已有多种基于单相接地故障稳态分量的小电流接地选线方法，如 群体比幅比相法、五次谐波法、零序导纳法等。由于消弧线圈对零序电流工频分量的补偿作 用，导致无法利用稳态分量进行选线或导致选线失败。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术中由于消弧线圈对零序电流工频分量 的补偿作用而导致无法利用稳态分量进行选线或导致选线失败的问题，提出一种谐振接地 电网单相接地故障db小波暂态量选线方法，它能够有效提高谐振接地电网故障选线的准 确性。本发明的技术方案是，所述谐振接地电网单相接地故障db小波暂态量选线方法 的步骤为(1)选取db小波包对暂态零序电流信号进行分解，提取暂态零序电流中的高频分 量，该高频分量做为采样频率，频率为8kHz ；在各个可能取样的频带范围内利用信号能量 最大原则选取特征频带；(2)、根据采样频率的特征，比较特征频带中各线路零序电流模极大值极性和零序 电压首半波来做出选线；如果母线发生故障时，各线路的电流模极大值极性一致且都与零 序电压首半波极性相反，从而准确的判断出是母线发生接地短路故障。以下对本发明做出进一步说明。本发明的步骤⑴中，选取db小波包对暂态零序电流信号进行分解，提取暂态零 序电流中的高频分量；暂态电流中主要是由暂态电容电流构成，电容电流自振荡频率一般 为300-1500HZ，这里采样频率采用是8kHz，在各个可能取样的频带范围内利用信号能量最 大原则选取特征频带。本发明采用小波包变换来分解暂态电流信号，小波包分解是根据需要对小波分解 过程中没有被分解的高频信号进行再分解，其目的是根据代价函数选取合适的基波函数， 然后对在这样的小波包基函数下分解后的信号进行时频分析，它不但具有小波分析的优 点，而且还扩展了小波分析的优点。
本发明的技术原理是，在发生单相接地故障时，电路中会出现较大的暂态分量，且 在一段时间内特征信号幅值远比稳态时幅值大，所以从故障发生时暂态信号分量入手，作 为判断故障线路的依据，能够有效的提高接地故障检测保护的性能。由以上可知，本发明为一种谐振接地电网单相接地故障db小波暂态量选线方法， 它利用db小波包对零序电流进行分析，在各个可能取样的频带范围内根据能量最大原则 选出特征频带，利用小波工具分析所得的故障线路电流与非故障线路模极大值极性相反的 特征，并结合首半波法，选出故障线路。该方法简单，易于实现，提高了谐振接地电网故障选 线的准确性。
图1是选线接地程序流程图。图2是谐振接地系统主程序模型。该图为运用Matlab7仿真库Simlink中的PSB 建立了一个三出线的35kV/10. 5kV中性点经消弧线圈接地配电网系统，利用仿真系统中添 加的三相接地�？榭梢院侠砜刂撇煌榭鱿碌慕拥囟搪饭收侠嘈汀２⒂眉臃ㄆ鞔钆渎疾ㄆ� 录取故障状态下各条线路的零序电压、零序电流波形，目的是给小波工具提供分析的有效 数据。
具体实施例方式选取db小波包对暂态零序电流信号进行分解，提取暂态零序电流中的高频分量； 在各个可能取样的频带范围内利用信号能量最大原则选取特征频带，然后比较特征频带中 各线路零序电流模极大值极性和零序电压首半波极性来做出选线。运用Matlab7仿真库Simlink中的PSB建立了一个；35/10. 5kV的中性点经消弧 线圈接地配电网系统，包含3条出线。采用0de23tb算法，允许误差为0. 001，采样频率为 8kHz，仿真时间0. ls，线路1长20Km，线路2长10Km，线路3长30Km。取过补偿为8%，经计 算得出消弧线圈参数为L = 0. 737H输电线路采用PSB�？榭庵械谋唇芰Ｐ停呗� 的正序、零序参数如表1所示。表1线路参数
正序参数零序参数R(Q/km)0. 450. 74L(H/km)0. 9337 X ICT34. 1264 X ICT3C(F/km)70. 74 X ICT947. 8 X ICT9对仿真模型提取的零序电流进行4层分解，然后利用能量最大原则来选取频带， 比较该频带下的信号极性。通过所得的出5种不同典型条件下的接地故障实验结果。可以看到当母线发生故障时，各线路的电流模极大值极性一致且都与零序电压首半波极性相 反，通过这一判据可准确的判断出是母线发生接地短路故障。同时，本实验在改变故障接地 位置，线路参数以及过补偿度的情况下，经实验结果表明依然可以准确选出故障线路。
权利要求
1.一种谐振接地电网单相接地故障db小波暂态量选线方法，其特征是，该方法的步骤为(1)选取db小波包对暂态零序电流信号进行分解，提取暂态零序电流中的高频分量， 该高频分量为采样频率；在各个可能取样的频带范围内利用信号能量最大原则选取特征频 带；(2)根据采样频率的特征，比较特征频带中各线路零序电流模极大值极性和零序电压 首半波来做出选线；如果母线发生故障时，各线路的电流模极大值极性一致且都与零序电 压首半波极性相反，从而准确的判断出是母线发生接地短路故障。
2.根据权利要求1所述谐振接地电网单相接地故障db小波暂态量选线方法，其特征 是，所述采样频率为8kHz。
全文摘要
一种谐振接地电网单相接地故障db小波暂态量选线方法，其步骤为(1)选取db小波包对暂态零序电流信号进行分解，提取暂态零序电流中的高频分量，该高频分量做为采样频率；在各个可能取样的频带范围内利用信号能量最大原则选取特征频带；(2)根据采样频率的特征，比较特征频带中各线路零序电流模极大值极性和零序电压首半波来做出选线；如果母线发生故障时，各线路的电流模极大值极性一致且都与零序电压首半波极性相反，从而准确的判断出是母线发生接地短路故障。该方法简单，易于实现，提高了谐振接地电网故障选线的准确性。
文档编号G01R31/02GK102135591SQ20111004756
公开日2011年7月27日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者周羽生, 张帆, 朱磊, 董慎学, 贺伟, 高小刚 申请人:长沙理工大学
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