[发明专利]一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法

权利要求书

1.一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法，其特征在于，包括步骤：

S1，保护启动，实时计算零模涌流的基波有效值和二次谐波有效值；

S2，判断零序电流有效值是否达到零序过流保护启动门槛，若到达门槛，启动零序过流保护，开始延时计时；

S3，判断二次谐波含量，若在设定延时内二次谐波含量始终小于整定值，则零序过流保护出口动作；

S4，从保护启动后的第二个周波开始，实时计算零模涌流波形惯性度；

S5，若二次谐波含量大于整定值，判断零模涌流波形惯性度，若波形惯性度大于整定值，则制动零序过流保护；此后一旦检测到惯性度小于整定值，立即开放保护，零序过流保护动作。

2.根据权利要求1所述的一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法，其特征在于，步聚S1中，

通过安装在变压器原方绕组出线端的电流互感器测量A、B、C三相电流，分别为i_A，i_B，i_C，计算三相电流的突变量，突变量达到门槛时，启动保护运算，零模涌流为3i₀＝i_A+i_B+i_C，计算其工频基波有效值，即零序电流3I₀，其二次谐波有效值为3i_{0_2nd}，二次谐波含量为3i_{0_2nd}％。

3.根据权利要求1所述的一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法，其特征在于，步聚S2中，

零序过流保护的动作条件为零序电流超过门槛值I_0set并维持一设定延时t_0set，判断零序电流是否超过门槛值，若超过则启动零序过流保护，开始计算延时。

4.根据权利要求3所述的一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法，其特征在于，步聚S2中，所述的零序过流保护有两段门槛和相应的延时。

5.根据权利要求2所述的一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法，其特征在于，步聚S4中，

所述的波形惯性度，即以当前采样点为止的半个周期数据窗的波形数据和以当前采样点前一周期的采样点为止的半个周期数据窗的波形数据为两段向量，实时计算两段向量的余弦相似度和与1相减后的相对欧氏距离的乘积，波形惯性度计算公式为：

G(t)＝Simi(X,Y)×[1-Dist(X,Y)] (1)

其中，X＝3i_{0[t-3T/2，t-T]}，Y＝3i_0[t-T/2，t]，Simi(X,Y)为两个向量的余弦相似度，Dist(X,Y)为两个向量的相对欧式距离，t表示当前采样点时间，T表示一个工频周期的时间。

6.根据权利要求5所述的一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法，其特征在于，余弦相似度算法是基于向量空间中两个向量夹角的余弦值来衡量两组数据间的相似性，其本质是从方向上衡量两组数据的差异，但无法衡量数值大小的差异，余弦相似度的数值范围为[-1,1]，当两组数据代表的波形相似，Simi＝1，对应的余弦相似度计算公式为：

式中，X＝(x₁,x₂,x₃,…,x_n),Y＝(y₁,y₂,y₃,…,y_n)为n维向量坐标，x₁,x₂,x₃,…,x_n代表X向量的n个采样点数值，y₁,y₂,y₃,…,y_n代表Y向量的n个采样点数值。

7.根据权利要求5所述的一种基于波形惯性的零序过流保护防误动方法，其特征在于，相对欧氏距离算法是基于向量空间中各数据点间的相对距离来反映两组数据间的相似性，其值跟各数据点在各特征维度上的数值直接相关，反映两组数据在整体数值上的差异，余弦相似度大于0时，Dist的范围为[0,1]，波形数据完全一致时，Dist＝0，其计算公式为：

式中，X＝(x₁,x₂,x₃,…,x_n),Y＝(y₁,y₂,y₃,…,y_n)为n维向量坐标，x₁,x₂,x₃,…,x_n代表X向量的n个采样点数值，y₁,y₂,y₃,…,y_n代表Y向量的n个采样点数值。