[发明专利]基于过渡电阻与故障初始角的输电线路暂态保护方法

权利要求书

1.一种基于过渡电阻与故障初始角的输电线路暂态保护方法，其特征是，包括以下步骤：

1)在被保护线路一端采集输电线路故障电流i或电压u，经模数转换将模拟故障电流信号i或电压u转换为数字电流信号I或数字电压信号U；I或U为被保护线路A相电流或电压、B相电流或电压、C相电流或电压中的任一相，或者为A、B、C相电流或A、B、C相电压经相模变换后的模电流或模电压中的一个模分量；

2)提取上述数字电流信号I或数字电压信号U的高频分量I_h或U_h；或者提取上述数字电流信号I或数字电压信号U的两个不同频带的暂态电流高频分量I_h1、I_h2或U_h1、U_h2，且I_h2的频率高于I_h1的频率，U_h2的频率高于U_h1的频率；

3)计算上述高频分量I_h或U_h的高频分量处理量P；或者计算I_h1、I_h2或U_h1、U_h2的高频分量处理量P₁、P₂；所述高频分量处理量是指高频分量的能量、熵、信号复杂度、信号奇异度、模极大值、李氏指数、幅值积分、瞬时幅值、奇异值中的一种；其中熵是指能量熵、或能谱熵、或奇异熵、或时间熵、或相对熵；

4)保护是否启动的判断；判断P是否满足保护启动条件：P＞P_start，或者判断P₁、P₂是否满足保护启动条件：P₁＞P_start1或P₂＞P_start2，如果满足表示有故障发生，则启动保护，进入步骤5)；否则，表示无故障发生，转入到步骤1)；其中P_start、P_start1、P_start2为保护启动整定值，取值为正实数；

5)判断故障类型；

6)计算过渡电阻与故障初始角；

7)构建故障特征量，并对故障特征量进行归算：当高频分量处理量为P时，以高频分量处理量P作为故障特征量FF，即FF＝P；当高频分量处理量为P₁、P₂时，或者以高频分量处理量P₁、P₂的差值或比值作为故障特征量FF，即FF＝P₁-P₂或FF＝P₁/P₂；根据故障类型，对故障特征量FF按过渡电阻与故障初始角进行归算，得到归算后的故障特征量RFF；当高频分量处理量为P₁、P₂时，或者先对高频分量处理量P₁、P₂按过渡电阻与故障初始角进行归算，得到归算后的高频分量处理量RP₁、RP₂，再将RP₁、RP₂的差值或比值作为归算后的故障特征量RFF′；其中，归算后的高频分量处理量RP₁、RP₂、或归算后的故障特征量RFF的计算公式如下：

其中，V为高频分量处理量P₁、P₂或故障特征量FF；RV为归算后的高频分量处理量RP₁、RP2或归算后的故障特征量RFF；γ为归算因子；k为实数；采用下列公式(2)～(8)之一计算归算因子γ：

γ＝interp1(x_r，y_r，R_f，′method′)·(1+cos(d·θ_f+θ₀)) (5)

γ＝method1(x_r，y_r，R_f)·(1+cos(d·θ_f+θ₀)) (6)

γ＝interp1(x_r，yr，R_f，′method′)·interp1(x_a，y_a，θ_f，′method3′) (7)

γ＝method1(x_r，y_r，R_f)·method2(x_a，y_a，θ_f) (8)

其中，R_f为过渡电阻，θ_f为故障初始角；a、b、c、d、h、θ₀均为与故障类型有关的整定值，取值为实数；interp1为插值函数，method、method3为插值函数选用’spline’、’pchip’、’cubic’、’nearst’、’linear’中的一种；method1、method2为插值函数选用’spline’或’pchip’；x_a为[0，2π]之间的角度向量，y_a为与x_a对应的故障特征量值向量；x_r为以多个过渡电阻值为元素的过渡电阻向量，y_r为与x_r对应的故障特征量值向量；

8)故障判断：判断RV^*是否满足：RV^*＞RV*_act，RV^*为归算后的故障特征量RFF或RFF′，RV*_act为线路保护动作整定值，取值为正实数；如果满足表示保护区内故障，转入到下一步骤9)；否则，表示保护区无故障发生，转入到步骤1)；

9)发出相应的跳闸命令。