[发明专利]一种小电流接地直流配电系统接地故障保护方法

摘要

本发明涉及一种小电流接地直流配电系统接地故障保护方法，包括：配备在直流配网中的保护装置实时采集线路上的电流；定义小波基函数，进行实时小波变换；若在电流平稳但存在干扰与噪声环境下wt(k,N)的最大值不超过wt_max，启动保护；故障定位；经过一定延时Δt₂后检测跳开断路器线路侧位置的对地电压，若存在高压则重合闸；在经过一段确保以上动作完成的延时Δt₃后，解除正极母线上断路器的闭锁，跳开故障线路正极断路器以确保设备与人员安全。

主权项

1.一种小电流接地直流配电系统接地故障保护方法，包括如下步骤：(1)配备在直流配网中的保护装置实时采集线路上的电流i_l，电流数据为一系列离散点，组成待处理的电流数据x(k)，其中k代表不同的离散采样时刻；(2)定义小波基函数为：其中N为小波基函数尺度可变化的数据窗长；(3)将电流数据x(k)与式(1)代入下面的实时小波变换公式：得到各采样时刻k、数据窗尺度N下的电流的小波变换值wt(k,N)，以其做为检测故障与识别故障方向的判据；(4)保护启动：若在电流平稳但存在干扰与噪声环境下wt(k,N)的最大值不超过wt_max，启动保护，判据如下：wt(k,N)＞K_rel1·wt_max               (3)其中K_rel1为可靠系数；(5)故障定位：定义两类判据值K₁、K₂分别为：其中i_p(k)为S侧保护正极上的电流，i_n(k)为S侧保护负极上的电流，i_k1(k)为D侧保护相连母线第一条下级支路电流，i_k2(k)为D侧保护相连母线第二条下级支路电流；a.对于线路S侧保护，满足以下判据识别为故障发生在正方向并跳开负极上的断路器：其中wt_K1,max为干扰与噪声环境下wt_K1(k,N)的最大值上限；b.对于第一级线路D侧保护，满足以下判据识别为故障发生在正方向并跳开负极上的断路器：其中wt_K2,max为干扰与噪声环境下wt_K2(k,N)的最大值上限；c.对于非第一级线路D侧保护需要等待一定延时Δt₁后，同时满足式(7)与以下判据才识别为故障发生在正方向并跳开负极上的断路器：U_bus＜K_rel2·U_N                    (8)其中U_bus为D侧保护相连母线电压，U_N为系统额定电压，K_rel2为可靠系数；(6)经过一定延时Δt₂后检测跳开断路器线路侧位置的对地电压，若存在高压则重合闸；(7)在经过一段确保以上动作完成的延时Δt₃后，解除正极母线上断路器的闭锁，跳开故障线路正极断路器以确保设备与人员安全。