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基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法及系统

申请号 CN202311759865.1 申请日 2023-12-20 公开(公告)号 CN117996696A 公开(公告)日 2024-05-07
申请人 广西电网有限责任公司电力科学研究院; 湖南大学; 发明人 金庆忍; 周柯; 卓浩泽; 罗安; 陈燕东; 荣飞; 莫枝阅; 吴丽芳; 俞小勇; 帅智康; 彭也伦; 伍文华;
摘要 本 发明 涉及配 电网 故障保护技术领域,本发明所述方法包括获取待检测配电网线路两侧的 电流 波形 数据,采用小波 阈值 方法对待测电流波形进行数据预处理;对故障点前后一个周波的电流进行去噪、对线路两侧电流进行波形合成,得到利萨如图形;采用基于弦长的离散点 曲率 计算方法,计算利萨如图形的离散曲率,提取曲率特征量;根据线路两侧电流的故障特性差异,设计基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值。本方法具有较强的选择性,适用于未来高比例新 能源 接入下新型配电网工程,具有较高的检测 精度 和动作速度。
权利要求

1.基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,其特征在于:包括,
获取待检测配电网线路两侧的电流波形数据,采用小波阈值方法对待测电流波形进行数据预处理,对故障点前后一个周波的电流进行去噪;
对故障点前后一个周波的线路两侧电流进行波形合成,得到利萨如图形;
采用基于弦长的离散点曲率计算方法,计算利萨如图形的离散曲率,提取曲率特征量;
根据线路两侧电流的故障特性差异,设计基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值。
2.如权利要求1所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,其特征在于:
所述电流波形数据包括,波形数据为三相电流数据,采用电流突变量启动判据,当任一相电流突变量连续nset个采样值超过x倍额定电流时,视为突变量启动,电流突变量启动表示:
||I(t)‑I(t‑T)|‑|I(t‑T)‑I(t‑2T)||≥xIN
其中,I(t)为当前时刻t的线路电流幅值,T为采样间隔,IN为线路额定电流,当计算得到电流突变量大于保护启动整定值时,配电网故障保护启动。
3.如权利要求2所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,其特征在于:
所述预处理包括,利用小波阈值进行去噪,采用db3小波对线路波形进行分解和重构,阈值函数选用软硬阈值折中函数,表达式为:
其中,ξγ表示阈值去噪后的小波系数,ξ为小波分解得到的小波系数,γ为设置的阈值,α为阈值的取值范围。
4.如权利要求3所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,其特征在于:
所述波形合成包括,当两个周期性信号频率为有理数时,合成后为一封闭曲线,即为利萨如图形,通过推导可得两个频率比为任意值的利萨如图形的轨迹方程:
其中,A表示振幅,ω表示角频率, 表示初相位角,合成后的利萨如图形的运动轨迹取决于参数Ax,Ay,ωx,ωy,
5.如权利要求4所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,其特征在于:
所述基于弦长的离散点曲率计算方法包括,利萨如图形可近似看作连续的图形轮廓曲线,利用弧长s的参数方程,计算二阶导数后得点s0处的曲率为:
6.如权利要求5所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,其特征在于:
所述计算利萨如图形的离散曲率包括,对于不具有解析表达式的离散化点构成的曲线,表示为一组互不重合的有序点列Qi(xi,yi),i=0,1,…,n,依次连接各离散点,用弦长近似等于弧长,计算点Qi处一阶和二阶导数,得到曲率计算公式为:
其中,Li为从点Qi‑1到点Qi的线段长,Mi为从点Qi‑1到点Qi+1的线段长,DQi‑1QiQi+1为所围三角形的有向面积。
7.如权利要求6所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,其特征在于:
所述设计故障保护阈值包括,在非故障区域,线路两侧为单电源网络,此时线路两侧电流幅值相等,相位相差180°,在故障区域,线路两侧等效为双端电源网络,此时线路两侧电流幅值相差悬殊,且由于分布式电源的输出特性,两侧电流的相位差也会改变,得到基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值设定:
其中,N为采样点总数。
8.一种采用如权利要求1~7任一所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的系统,其特征在于:包括数据采集、数据预处理模块、利萨如图形生成模块、离散曲率计算模块、故障保护阈值设计模块、保护动作模块;
所述数据采集模块,获取待检测配电网线路两侧的电流波形数据,同时采用电流突变量启动判据,当电流突变量超过设定阈值时,启动故障检测流程;
所述数据预处理模块,采用小波阈值方法对待测电流波形进行数据预处理,对故障点前后一个周波的电流进行去噪,以消除噪声对故障检测的影响;
所述利萨如图形生成模块,对故障点前后一个周波的线路两侧电流进行波形合成,得到利萨如图形,用来判断故障类型和故障位置
所述离散曲率计算模块,采用基于弦长的离散点曲率计算方法,计算利萨如图形的离散曲率,反映利萨如图形的形状变化,提取曲率特征量,判断故障类型和故障位置;
所述故障保护阈值设计模块,根据线路两侧电流的故障特性差异,设计基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值;
所述保护动作模块,当判断为故障发生时,该模块触发保护动作,切断故障线路,以保护配电网的安全稳定运行。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

说明书全文

基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及配电网故障保护技术领域,尤其涉及基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法及系统。

背景技术

[0002] 伴随着我国近年来分布式电源装机量的逐年增加,传统配电网渐渐从单端辐射形电网向多端的复杂有源配电网演变。逆变型分布式电源的故障特性与同步发电机相比存在显著差异,现阶段的常规单端保护已经明显无法满足有源配电网的保护需求。
[0003] 相比较于只提取本地信息的单端三段式电流保护,双端纵联保护具有更好的选择性,其在输电网中运用广泛,常用于高压线路的主保护。通常来说,双端保护对时间同步的要求较高,配电网的设备可能无法满足双端保护的通信需求,但得益于近年来5G通信的快速发展,为构建配电网纵联保护提供了强有的技术支撑
[0004] 由于分布式电源与系统侧的容量差异,线路发生短路故障时,两侧的故障电流幅值比会出现明显差异。另外,逆变型分布式电源的输出特性受到逆变器控制模式,自身出力间歇性和随机性的影响,两侧故障电流相位差也会出现变化。但随着逆变型分布式电源渗透率增加,基于幅值和相位的纵联差动保护往往难以正常动作,保护制动系数难以定义。因此,亟需一种分布式电源接入下的配电网新型保护判据,解决大规模分布式电源接入配电网后的故障识别与处置问题。

发明内容

[0005] 鉴于上述现有存在的问题,提出了本发明。
[0006] 因此,本发明提供了基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,能够解决大规模分布式电源接入配电网后的故障识别与处置问题,实现故障快速判别和切除的同时,保证非故障区域的正常供电。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案,基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,包括:获取待检测配电网线路两侧的电流波形数据,采用小波阈值方法对待测电流波形进行数据预处理;对故障点前后一个周波的电流进行去噪、对线路两侧电流进行波形合成,得到利萨如图形;采用基于弦长的离散点曲率计算方法,计算利萨如图形的离散曲率,提取曲率特征量;根据线路两侧电流的故障特性差异,设计基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值。
[0008] 作为本发明所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的一种优选方案,其中:所述电流波形数据包括,波形数据为三相电流数据,采用电流突变量启动判据,当任一相电流突变量连续nset个采样值超过x倍额定电流时,视为突变量启动,电流突变量启动表示:
[0009] ||I(t)‑I(t‑T)|‑|I(t‑T)‑I(t‑2T)||≥xIN
[0010] 其中,I(t)为当前时刻t的线路电流幅值,T为采样间隔,IN为线路额定电流,当计算得到电流突变量大于保护启动整定值时,配电网故障保护启动。
[0011] 作为本发明所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的一种优选方案,其中:所述预处理包括,利用小波阈值进行去噪,采用db3小波对线路波形进行分解和重构,阈值函数选用软硬阈值折中函数,表达式为:
[0012]
[0013] 其中,ξγ表示阈值去噪后的小波系数,ξ为小波分解得到的小波系数,γ为设置的阈值,α为阈值的取值范围。
[0014] 作为本发明所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的一种优选方案,其中:所述波形合成包括,当两个周期性信号频率为有理数时,合成后为一封闭曲线,即为利萨如图形,通过推导可得两个频率比为任意值的利萨如图形的轨迹方程:
[0015]
[0016]
[0017]
[0018] 其中,A表示振幅,ω表示角频率, 表示初相位角,合成后的利萨如图形的运动轨迹取决于参数Ax,Ay,ωx,ωy,
[0019] 作为本发明所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的一种优选方案,其中:所述基于弦长的离散点曲率计算方法包括,利萨如图形可近似看作连续的图形轮廓曲线,利用弧长s的参数方程,计算二阶导数后得点s0处的曲率为:
[0020]
[0021] 作为本发明所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的一种优选方案,其中:所述计算利萨如图形的离散曲率包括,对于不具有解析表达式的离散化点构成的曲线,表示为一组互不重合的有序点列Qi(xi,yi),i=0,1,…,n,依次连接各离散点,用弦长近似等于弧长,计算点Qi处一阶和二阶导数,得到曲率计算公式为:
[0022]
[0023] 其中,Li为从点Qi‑1到点Qi的线段长,Mi为从点Qi‑1到点Qi+1的线段长,DQi‑1QiQi+1为所围三角形的有向面积。
[0024] 作为本发明所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的一种优选方案,其中:所述设计故障保护阈值包括,在非故障区域,线路两侧为单电源网络,此时线路两侧电流幅值相等,相位相差180°,在故障区域,线路两侧等效为双端电源网络,此时线路两侧电流幅值相差悬殊,且由于分布式电源的输出特性,两侧电流的相位差也会改变,得到基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值设定:
[0025]
[0026] 其中,N为采样点总数。
[0027] 本发明的另一个目的是提供基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护系统,其能实现故障的快速检测和准确保护,提高配电网的安全稳定运行平。
[0028] 作为本发明所述的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护系统的一种优选方案,其中:包括数据采集、数据预处理模块、利萨如图形生成模块、离散曲率计算模块、故障保护阈值设计模块、保护动作模块;
[0029] 所述数据采集模块,获取待检测配电网线路两侧的电流波形数据,同时采用电流突变量启动判据,当电流突变量超过设定阈值时,启动故障检测流程;
[0030] 所述数据预处理模块,采用小波阈值方法对待测电流波形进行数据预处理,对故障点前后一个周波的电流进行去噪,以消除噪声对故障检测的影响;
[0031] 所述利萨如图形生成模块,对故障点前后一个周波的线路两侧电流进行波形合成,得到利萨如图形,用来判断故障类型和故障位置
[0032] 所述离散曲率计算模块,采用基于弦长的离散点曲率计算方法,计算利萨如图形的离散曲率,反映利萨如图形的形状变化,提取曲率特征量,判断故障类型和故障位置;
[0033] 所述故障保护阈值设计模块,根据线路两侧电流的故障特性差异,设计基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值;
[0034] 所述保护动作模块,当判断为故障发生时,该模块触发保护动作,切断故障线路,以保护配电网的安全稳定运行。
[0035] 一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的步骤。
[0036] 一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的步骤。
[0037] 本发明的有益效果:本发明所述的故障保护方法基于双端信息交互的纵联保护方案,有很强的选择性;本发明结合利萨如图形和曲率特征点来表征线路故障特性,阈值设定简单,有很强的实用性;本发明采用基于弦长离散曲率的计算方法,能更好地抵御测量噪声对曲率计算的影响,减少了保护整体误检率和漏检率。附图说明
[0038] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
[0039] 图1为本发明一个实施例提供的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法流程示意图。
[0040] 图2为本发明一个实施例提供的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的利萨如图形示意图。
[0041] 图3为本发明一个实施例提供的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的离散点曲率计算示意图。
[0042] 图4为本发明一个实施例提供的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的为配电网故障下利萨如‑曲率波形图。
[0043] 图5为本发明一个实施例提供的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的方案流程图
[0044] 图6为本发明一个实施例提供的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法的配电网仿真模型示意图。
[0045] 图7为本发明一个实施例提供的基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护系统的工作流程示意图。

具体实施方式

[0046] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明,显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明的保护的范围。
[0047] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0048] 其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0049] 本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0050] 同时在本发明的描述中,需要说明的是,术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0051] 本发明中除非另有明确的规定和限定,术语“安装、相连、连接”应做广义理解,例如:可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接;同样可以是机械连接、电连接或直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0052] 实施例1
[0053] 参照图1‑图4,为本发明的第一个实施例,该实施例提供了基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,包括:
[0054] S1:获取待检测配电网线路两侧的电流波形数据,采用小波阈值方法对待测电流波形进行数据预处理,对故障点前后一个周波的电流进行去噪。
[0055] 更进一步的,所述电流波形数据包括,波形数据为三相电流数据,采用电流突变量启动判据,当任一相电流突变量连续nset个采样值超过x倍额定电流时,视为突变量启动,电流突变量启动表示:
[0056] ||I(t)‑I(t‑T)|‑|I(t‑T)‑I(t‑2T)||≥xIN
[0057] 其中,I(t)为当前时刻t的线路电流幅值,T为采样间隔,IN为线路额定电流,当计算得到电流突变量大于保护启动整定值时,配电网故障保护启动。
[0058] 更进一步的,所述预处理包括,利用小波阈值进行去噪,采用db3小波对线路波形进行分解和重构,阈值函数选用软硬阈值折中函数,表达式为:
[0059]
[0060] 其中,ξγ表示阈值去噪后的小波系数,ξ为小波分解得到的小波系数,γ为设置的阈值,α为阈值的取值范围。
[0061] S2:对故障点前后一个周波的线路两侧电流进行波形合成,得到利萨如图形。
[0062] 更进一步的,所述波形合成包括,当两个周期性信号的角频率为有理数时,合成后为一封闭曲线,即为利萨如图形,通过推导可得两个频率比为任意值的利萨如图形的轨迹方程:
[0063]
[0064]
[0065]
[0066] 其中,A表示振幅,ω表示角频率, 表示初相位角,合成后的利萨如图形的运动轨迹取决于参数Ax,Ay,ωx,ωy,
[0067] S3:采用基于弦长的离散点曲率计算方法,计算利萨如图形的离散曲率,提取曲率特征量。
[0068] 更进一步的,所述基于弦长的离散点曲率计算方法包括,利萨如图形可近似看作连续的图形轮廓曲线,利用弧长s的参数方程,
[0069]
[0070] 计算x=x(s)与y=y(s)在点s0处的一阶导数:
[0071]
[0072] 同理,计算二阶导数:
[0073]
[0074] 其中:
[0075]
[0076] 计算点s0处的曲率为:
[0077]
[0078] 应说明的是,所述计算利萨如图形的离散曲率包括,对于不具有解析表达式的离散化点构成的曲线,表示为一组互不重合的有序点列Qi(xi,yi),i=0,1,…,n,依次连接各离散点,用弦长近似等于弧长,计算点Qi处一阶和二阶导数,
[0079] 对点Qi处求一阶导数:
[0080]
[0081] 同理,计算二阶导数:
[0082]
[0083] 其中
[0084]
[0085] 得到曲率计算公式为:
[0086]
[0087] 其中,Li为从点Qi‑1到点Qi的线段长,Mi为从点Qi‑1到点Qi+1的线段长,DQi‑1QiQi+1为所围三角形的有向面积。
[0088] S4:根据线路两侧电流的故障特性差异,设计基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值。
[0089] 更进一步的,所述设计故障保护阈值包括,在非故障区域,线路两侧为单电源网络,此时线路两侧电流幅值相等,相位相差180°,在故障区域,线路两侧等效为双端电源网络,此时线路两侧电流幅值相差悬殊,且由于分布式电源的输出特性,两侧电流的相位差也会改变,得到基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值设定:
[0090]
[0091] 其中,N为采样点总数。
[0092] 应说明的是,在非故障线路,两侧线路电流所合成的利萨如图形恒为一条斜率绝对值等于1的直线,离散曲率计算结果恒为0;而在故障区域,两侧线路电流所合成的利萨如图形为带有突变点的封闭曲线,离散曲率计算结果随机,由故障电流幅值差,相位差,初始相位角等信号决定,判断当前区域是否为故障区域,若判断为区内故障,则本侧保护出口,跳开本侧断路器,同时向对侧线路保护装置发送跳闸信号切除故障线路。
[0093] 实施例2
[0094] 参照图5和图6,为本发明的一个实施例,提供了基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护方法,为了验证本发明的有益效果,通过实验进行科学论证。
[0095] 搭建如图6所示的10kV配电网仿真模型,其中:系统基准容量为50MVA,基准电压为10.5kV,单位长度的线路参数为x=0.146Ω/km,r=0.107Ω/km;线路AB、AC的长度为3km;
馈线上各母线处均接有额定功率为1MVA、额定功率因数为0.85的负荷。
[0096] 以线路AB段为例子,假设AB段中点发生两相短路故障,设置过渡电阻20Ω,首先提取AB段和AC段两侧的故障电流,采用小波阈值方法进行滤波处理。进而提取故障点前后1周波的故障电流合成利萨如图形,并采用离散曲率计算方法计算曲率。线路AB段和线路AC段的利萨如图形结果如图4所示。由图4可以发现,在非故障线路AC段,两侧线路电流所合成的利萨如图形恒为一条斜率绝对值等于1的直线,离散曲率计算结果恒为0;而在故障区域AB段,两侧线路电流所合成的利萨如图形为带有突变点的封闭曲线,离散曲率计算结果随机,由故障电流幅值差,相位差,初始相位角等信号决定。
[0097] 由此,可以得到基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值设定:
[0098]
[0099] 其中,N为采样点总数。判断当前区域是否为故障区域,若判断为区内故障,则本侧保护出口,跳开本侧断路器,同时向对侧线路保护装置发送跳闸信号切除故障线路。
[0100] 应说明的是,以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
[0101] 实施例3
[0102] 本发明第三个实施例,其不同于前两个实施例的是:
[0103] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘只读存储器(ROM,Read‑OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0104] 在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
[0105] 计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0106] 应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0107] 实施例4
[0108] 参照图7,为本发明的一个实施例,提供了基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护系统,其特征在于:包括数据采集模块、数据预处理模块、利萨如图形生成模块、离散曲率计算模块、故障保护阈值设计模块、保护动作模块。
[0109] 数据采集模块,获取待检测配电网线路两侧的电流波形数据,同时采用电流突变量启动判据,当电流突变量超过设定阈值时,启动故障检测流程。
[0110] 数据预处理模块,采用小波阈值方法对待测电流波形进行数据预处理,对故障点前后一个周波的电流进行去噪,以消除噪声对故障检测的影响。
[0111] 利萨如图形生成模块,对故障点前后一个周波的线路两侧电流进行波形合成,得到利萨如图形,用来判断故障类型和故障位置。
[0112] 离散曲率计算模块,采用基于弦长的离散点曲率计算方法,计算利萨如图形的离散曲率,反映利萨如图形的形状变化,提取曲率特征量,判断故障类型和故障位置。
[0113] 故障保护阈值设计模块,根据线路两侧电流的故障特性差异,设计基于利萨如图形离散曲率的配电网故障保护阈值。
[0114] 保护动作模块,当判断为故障发生时,该模块触发保护动作,切断故障线路,以保护配电网的安全稳定运行。
[0115] 应说明的是,以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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