[发明专利]一种利用积分滤波方差辨识绝缘地线脱冰扰动与永久性故障的方法

说明书

本发明涉及一种利用积分滤波方差辨识绝缘地线脱冰扰动与永久性故障的方法，属于电力系统继电保护技术领域。首先在直流融冰装置电压出现波动时，记录波动发生过程中的电压瞬时值，再利用积分滤波算法滤除直流融冰装置电压中的高次谐波，然后计算获得无高次谐波的电压波形，最后根据无高次谐波的电压波形方差大小辨识扰动与永久性故障，方差大于阈值即为扰动，方差小于阈值则判断为永久性故障。本发明能够克服直流融冰装置包含大量高次谐波的带来的突变检测困难问题，计算简单，无需融冰装置进入稳态运行状态，一旦启动即可使用。

技术领域

本发明涉及一种利用积分滤波方差辨识绝缘地线脱冰扰动与永久性故障的方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

融冰装置是易覆冰区域变电站需要配备的装置，用于对覆冰地线或线路进行加热以融化其上面凝结的冰霜。在地线或线路上存在故障点的情况下，融冰装置的横差保护会动作以防止正负两极输出功率不平衡，但是部分情况下，融冰造成的线路脱冰可能会引起线路异常放电，造成扰动，由于此类扰动会在绝缘恢复后消失，因此无需直流融冰装置保护启动。但是目前直流融冰装置无法判别此类扰动与永久性故障的差异，因此需要一种辨识绝缘地线脱冰抖动与永久性故障的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用积分滤波方差辨识绝缘地线脱冰扰动与永久性故障的方法，根据脱冰扰动会造成直流融冰装置电压出现多次波动，而永久性故障造成的电压波动较少的特点，对积分滤波后得到的电压瞬时值进行方差求取，辨识脱冰扰动与永久性故障，从而解决上述问题。

本发明的技术方案是：一种利用融冰装置功率上升阶段正负两极能量比值辨识故障极的方法，首先在直流融冰装置电压出现波动时，记录波动发生过程中的电压瞬时值，再利用积分滤波算法滤除直流融冰装置电压中的高次谐波，然后计算获得无高次谐波的电压波形，最后根据无高次谐波的电压波形方差大小辨识扰动与永久性故障，方差大于阈值即为扰动，方差小于阈值则判断为永久性故障。

具体步骤为：

Step1：在直流融冰装置电压出现波动时，记录一段电压瞬时值u[n]，n＝1，2，…，N，N为数据总长度。

Step2：通过滑动时窗对电压瞬时值进行积分滤波：

式中，T为滑动时窗长度，u_int[n₀]为从n₀至n₀+T的积分滤波得到的电压值，以u_int[k]表示积分滤波计算得到的电压瞬时值数组，k＝1，2，…，N-T。

Step3：求取积分滤波技术得到的电压瞬时值数组的方差：

若σ大于1，则判定为扰动。

若σ小于等于1，则判定为永久性故障。

本发明的有益效果是：

1、本发明能够克服直流融冰装置包含大量高次谐波的带来的突变检测困难问题；

2、本发明计算简单，识别结果准确；

3、本发明无需融冰装置进入稳态运行状态，一旦启动即可使用。

附图说明

图1是本发明直流融冰电路图；

图2是本发明直流融冰装置扰动情况的电压波形图；

图3是本发明直流融冰装置永久性故障情况的电压波形图。

具体实施方式