[发明专利]基于sym8小波包变换的特高压直流输电线路区内外故障识别方法及系统

权利要求书

1.基于sym8小波包变换的特高压直流输电线路区内外故障识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.获取故障极线路电流的故障录波波形；

步骤2.截取故障后设定起始时刻的波形片段；

步骤3.对录波波形使用基于sym8的小波包变换进行预设分解层数分解；所述预设分解层数根据计算机能力和识别效果寻优后确定；

步骤4.根据分解得到的小波包系数求取各个频带下的能量值；

步骤5.将能量值按照频率升序排列形成能量谱向量；

步骤6.通过能量谱求得小波包能量熵；

步骤7.判断熵值是否大于1，若是则执行第8步，否则跳过第8步；

步骤8.得出故障发生在直流线路区内的判断；

步骤9.得出故障发生在直流线路区外的判断。

2.根据权利要求1所述的基于sym8小波包变换的特高压直流输电线路区内外故障识别方法，其特征在于，所述步骤1中，输入到该识别方法的故障录波应当是故障极所在的线路电流录波波形。

3.根据权利要求1所述的基于sym8小波包变换的特高压直流输电线路区内外故障识别方法，其特征在于，所述步骤2中，所需要截取的故障后设定起始时刻与故障发生的时刻重合，误差控制在±50μs以内。

4.根据权利要求2所述的基于sym8小波包变换的特高压直流输电线路区内外故障识别方法，其特征在于，所述步骤3中，假设{V_j}_j∈Z是L²(R)的多分辨分析，是相应的正交尺度函数，ψ(t)是正交小波函数，则它们所满足的双尺度方程为：

若引进u_2n+1(t)＝ψ(t)，那么上式变为：

其中，尺度函数的滤波器即为{h_k}，小波函数ψ(t)的滤波器即为{g_k}；Z为整数集；设则可以表示为：

由此，得到小波包分解算法为：

小波包重构算法：

5.根据权利要求4所述的基于sym8小波包变换的特高压直流输电线路区内外故障识别方法，其特征在于，所述步骤4中，用sym8小波函数对故障波形进行6层小波包分解，假设第i层各个小波系数C_i(k)(i＝1,2,…,n)的总能量E_i为：

其中，N＝2ⁱ为第i层小波系数的个数；则第6层小波系数总能量E的表达式为：

定义相对小波包能量P_j为：

显然并且以P_j的分布表征信号在时频域上的能量概率。

6.根据权利要求5所述的基于sym8小波包变换的特高压直流输电线路区内外故障识别方法，其特征在于，所述步骤6中，给出小波包能量熵ε的定义，用以描述小波包能量谱的分布情况，表达式为：

7.根据权利要求6所述的基于sym8小波包变换的特高压直流输电线路区内外故障识别方法，其特征在于，所述步骤7中，用于区分故障区内外的小波包能量熵ε阈值设定为1。