一种基于含工频频带故障电流突变方向的母线保护方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于含工频频带故障电流突变方向的母线保护方法，属于电力系统继电保护【技术领域】。当母线或线路发生故障后，提取故障后短时窗内的母线上各条线路的三相电流数据，通过三相电流数据计算得到含故障相的线模电流；对线模电流进行db4小波变换，取工频量所在频带进行直线拟合，根据各条线路拟合所得直线的斜率极性是否相同，判断是母线故障还是线路故障。本发明利用电流的工频频带成分的变化趋势构成保护，保护可靠且对采样率要求低，无需检测行波波头极性。所需时窗较短，无需提取完整的工频量，不受电流互感器饱和与会有工频电流流出故障母线等情况的影响。
【专利说明】一种基于含工频频带故障电流突变方向的母线保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于含工频频带故障电流突变方向的母线保护方法，属于电力系统继电保护【技术领域】。
【背景技术】
[0002]母线保护主要是利用基尔霍夫电流定理对母线是否发生故障进行判别，当与母线相连的各条线路上电流之和为O时，母线未发生故障，反之，则为母线故障。当线路上流过较大电流时，测量电流的电流互感器(CT)会发生饱和，导致测量到的电流波形与实际电流波形不同，造成母线保护计算得到的各条线路上电流之和不为O。为避开电流互感器饱和对母线保护的影响，可以采用饱和前的电流数据进行母线故障与否的判别，但是饱和在故障发生后IOms内就可能出现，而以工频量为基础的母线保护所需时窗较长，难以避免饱和的影响。
[0003]母线保护原理包含电流相位比较式保护、工频电流相量差动保护、行波母线保护等方法。电流相位比较式母线保护通过比较母线各支路的电流极性判断故障是否发生于母线，不受CT饱和的影响，原理的实现比较简单，但是在母线故障时发生工频电流流出故障母线情况会造成母线保护的拒动。工频电流相量差动保护通过比较各出线工频电流相量变化进行区内和区外故障判别，其缺点在于保护动作速度较慢，区外故障CT饱和情况下容易误判出口。行波母线保护利用各条线路上所测故障行波的极性或幅值的是否相同对母线故障和线路故障进行区分，当电压过零点发生故障时，难以检测到暂态行波波头，行波母线保护易失效。

【发明内容】

[0004]本发明要解决的技术问题是提出一种基于含工频频带故障电流突变方向直线拟合的母线保护方法。利用故障后短时窗数据与判断工频量所在频带的极性，克服现有母线保护会受到CT饱和、电流工频量流出故障母线、需检测行波波头等问题的影响。
[0005]本发明的技术方案是:一种基于含工频频带故障电流突变方向的母线保护方法，当母线或线路发生故障后，提取故障后短时窗内的母线上各条线路的三相电流数据，通过三相电流数据计算得到含故障相的线模电流；对线模电流进行db4小波变换，取工频量所在频带进行直线拟合，根据各条线路拟合所得直线的斜率极性是否相同，判断是母线故障还是线路故障。
[0006]所述方法具体步骤为:
(1)当母线或线路发生故障后，测量单元读取2r min时窗内的电流数据，τ min为行波在与母线相连的最短出线上传播过全长的时间；
(2)采用凯伦贝尔相模变换后取含故障相的线模电流进行db4小波变换；
(3)取经过db4小波变换后工频量所在频带的数据进行直线拟合，以拟合所得直线斜率的极性表示故障电流的突变方向；(4)基于故障电流突变方向的母线保护判别式&为:
【权利要求】
1.一种基于含工频频带故障电流突变方向的母线保护方法，其特征在于:当母线或线路发生故障后，提取故障后短时窗内的母线上各条线路的三相电流数据，通过三相电流数据计算得到含故障相的线模电流；对线模电流进行db4小波变换，取工频量所在频带进行直线拟合，根据各条线路拟合所得直线的斜率极性是否相同，判断是母线故障还是线路故障。
2.根据权利要求1所述的基于含工频频带故障电流突变方向的母线保护方法，其特征在于所述方法具体步骤为: (1)当母线或线路发生故障后，测量单元读取2r min时窗内的电流数据，τ min为行波在与母线相连的最短出线上传播过全长的时间； (2)采用凯伦贝尔相模变换后取含故障相的线模电流进行db4小波变换； (3)取经过db4小波变换后工频量所在频带的数据进行直线拟合，以拟合所得直线斜率的极性表示故障电流的突变方向； (4)基于故障电流突变方向的母线保护判别式&为:
【文档编号】G01R31/08GK103760461SQ201410015715
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】束洪春, 曹璞璘, 高利, 郭小兵 申请人:昆明理工大学