[发明专利]基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法

权利要求书

1.一种基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)解析录波文件，读取所有的采样点的波形数据；

(2)计算有效值并判断相邻周波是否有突变，在发生有效值突变的单位内采用前后两单位采样值的斜率突变来判断准确的突变点，确认故障时间；

(3)提取录波数据中电压电流波形的局部特征量，利用多维度表征波形上给定数据窗所提取出来的特征信息；

(4)以故障时刻为分界点，分别在故障前和故障后扫描波形数据并形成不同时刻的局部特征量，构成完整的故障特征体系；

所述步骤(3)中，从电压电流波形上的瞬时值、有效值、谐波、直流分量初始值及衰减时间常数、正序、负序及零序分量、线路差流、变压器差流、母线差流、故障测距结果、故障点过渡电阻和直流分量维度说明局部特征量。

2.如权利要求1所述的一种基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法，其特征是：所述步骤(1)中，录波文件采用IEEE Comtrade格式记录，解析保存有数据文件中的通道个数以及通道配置信息的配置文件和保存有模拟量和开关量的采样数据的数据文件。

3.如权利要求1所述的一种基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法，其特征是：所述步骤(1)中，解析录波文件具体为读取模拟量和开关量的通道数，确认相应的配置，读取额定频率和采样频率，确认录波开始时间，根据文件的格式，依次读取采样点号、采样时间、所有模拟量及开关量的采样数据，直到所有采样点读取完。

4.如权利要求1所述的一种基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法，其特征是：所述步骤(2)中，采用有效值突变检测和采样值斜率突变检测相结合的方法，以周波为单位计算有效值并判断相邻周波是否有突变。

5.如权利要求1所述的一种基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法，其特征是：所述步骤(2)中，有效值突变检测按公式(1)定义的判据进行检测：

其中，为第k周波的相量值，为第k-1周波的相量值，I_N为额定电流值。

6.如权利要求1所述的一种基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法，其特征是：所述步骤(2)中，采采样值突变检测在检测出有效值突变的两个周波内进行，采用斜率变化进行比较，公式如下：

或

其中，i_k为第k个采样点的值，N为每周波采样点数。

7.如权利要求1所述的一种基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法，其特征是：所述步骤(3)中，有效值、谐波分量分别是按给定时刻数据窗提取电压电流的有效值和2-25次谐波值；

所述步骤(3)中，频率特征量的提取有两种：一种过零检测法，即通过计算波形相邻过零点处的时间差来计算频率；另一种是基波频率，即通过计算相邻周波的基波相位差来计算频率。

8.如权利要求1所述的一种基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法，其特征是：所述步骤(4)中，设波形函数为x(τ)，在时域用窗函数g(τ)去截取x(τ)，对截取下来的局部波形信号提取相应的局部特征量，即得到t时刻该段局部波形信号的局部特征量，不断地移动t，即不断地移动窗函数g(τ)的中心位置，得到不用时刻的局部特征量，这些局部特征量的集合即构成了整个故障过程的特征量体系。

9.如权利要求1所述的一种基于录波扫描技术的保护大数据故障特征体系构建方法，其特征是：所述步骤(4)中，特征量体系还包括非由波形扫描技术形成的特征量，即静态特征量

所述步骤(4)中，对由波形扫描技术形成的特征量进行规律分析，将得到的谐波衰减规律、CT拖尾和/或直流分量衰减规律纳入特征量体系。