一种用于配电网的雷击监测与识别方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于配电网的雷击监测与识别方法、装置和设备，通过读取单个行波电流信号后，生成第一判据和第二判据，其中第一判据为预设的a值是否大于第一能量总和Efk与第二能量总和Efall的比值η，第二判据为预设的b值是否小于或等于第一幅值

【技术实现步骤摘要】
一种用于配电网的雷击监测与识别方法、装置和设备
本专利技术涉及配电网
，尤其涉及一种用于配电网的雷击监测与识别方法、装置和设备。
技术介绍
无论对于输电网还是配电网，雷击都是线路安全正常运行的一个重要威胁因素。而配电网线路具有设备繁多、结构复杂、分布广泛的特点，作为输电网和用户之间的桥梁，配电网一旦发生雷击事故，将会直接导致用户停电，同时由于网络结构复杂，配网故障排查是线路实际运维中一个重要的难题。雷击作为引起配电网跳闸的主要因素之一，对雷击类型的识别因此也显得极为重要，准确的识别雷击类型可为配网防雷改造提供有效的依据。配网线路在发生雷击事故时，由于诸多因素的影响，雷电流幅值和波形形态具备很强的随机性，针对于配电网线路雷击事故的形成与雷击类型的辨识方面，现阶段，国内外存在诸多研究，其中对于配网线路雷击原因的识别方法主要有幅值法、时域波形法等方法。其中，幅值法主要利用配网线路发生直击雷和感应雷事件前后，线路上电流的变化量的大小特征来识别雷击事件，该方法理论上是可行的，但在实际应用中，由于雷电流参数等多因素影响，不易确定线路电流的变化量的大小；时域波形法主要是利用配网线路在雷击事件下的暂态行波波形特征来判断事件性质与类别，该方法极其依赖暂态行波波形测量还原度，在部分情况下可靠性不高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于配电网的雷击监测与识别方法、装置和设备，用于解决现有方法在部分情况应用不可靠的问题，能够有效辨识直击雷与感应雷事件。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种用于配电网的雷击监测与识别方法，所述方法包括：读取单个行波电流信号i＝f(t)；对该行波电流信号i＝f(t)执行第一判据生成步骤和第二判据生成步骤，分别得到第一判据和第二判据；若第一判据和第二判据均成立，则判断该雷击事件为直击雷事件，若第一判据和第二判据均不成立，则判断该雷击事件为感应雷事件；所述第一判据生成步骤为：对行波电流信号i＝f(t)执行傅立叶变换，得到波形函数对应于各频率的分量；根据预设的k值及波形函数中自直流分量i0至第k个电流分量iksinωkt的所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...iksinωkt的第一能量总和Efk；计算波形函数所有分量对应的第二能量总和Efall；将预设的a值是否大于第一能量总和Efk与第二能量总和Efall的比值η作为第一判据；所述第二判据生成步骤为：获取行波电流信号i＝f(t)在雷电定位系统中对应的雷电流源波形；计算行波电流信号i＝f(t)对应的第一幅值以及雷电流源波形对应的第二幅值将预设的b值是否小于或等于第一幅值与第二幅值的比值q作为第二判据。优选地，所述读取单个行波电流信号i＝f(t)之前还包括：提取雷击监测系统中配网线路单次雷击事故的故障行波电流波形。优选地，所述第一判据生成步骤具体为：对行波电流信号i＝f(t)执行傅立叶变换，得到波形函数i＝i0+i1sinw1t+i2sinw2t+...+insinwnt；计算进行傅里叶变换后波形函数i＝i0+i1sinw1t+i2sinw2t+...+insinwnt对应于各频率的分量的能量Ef(ωn)为：获取根据不同地区情况预设的k值，自直流分量i0至电流分量iksinωkt划分为一集合体，计算集合体内所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...iksinωkt的第一能量总和Efk为：计算波形函数i＝i0+i1sinw1t+i2sinw2t+...+insinwnt所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...insinωnt的第二能量总和Efall为：求取Efk、Efall的比值η：η＝Efk/Efall；将预设的a值是否大于第一能量总和Efk与第二能量总和Efall的比值η作为第一判据。本申请第二方面提供一种用于配电网的雷击监测与识别装置，所述装置包括：信号读取模块，用于读取单个行波电流信号i＝f(t)；判据生成模块，用于对该行波电流信号i＝f(t)执行第一判据生成步骤和第二判据生成步骤，分别得到第一判据和第二判据；判定模块，用于判定若第一判据和第二判据均成立，则判断该雷击事件为直击雷事件，若第一判据和第二判据均不成立，则判断该雷击事件为感应雷事件；所述判据生成模块包括第一判据生成子模块，所述第一判据生成子模块用于：对行波电流信号i＝f(t)执行傅立叶变换，得到波形函数对应于各频率的分量；根据预设的k值及波形函数中自直流分量i0至第k个电流分量iksinωkt的所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...iksinωkt的第一能量总和Efk；计算波形函数所有分量对应的第二能量总和Efall；将预设的a值是否大于第一能量总和Efk与第二能量总和Efall的比值η作为第一判据；所述判据生成模块包括第二判据生成子模块，所述第二判据生成子模块用于：获取行波电流信号i＝f(t)在雷电定位系统中对应的雷电流源波形；计算行波电流信号i＝f(t)对应的第一幅值以及雷电流源波形对应的第二幅值将预设的b值是否小于或等于第一幅值与第二幅值的比值q作为第二判据。优选地，该装置还包括波形提取模块，所述波形提取模块用于提取雷击监测系统中配网线路单次雷击事故的故障行波电流波形。优选地，所述第一判据生成子模块具体包括：傅立叶变换单元，用于对行波电流信号i＝f(t)执行傅立叶变换，得到波形函数i＝i0+i1sinw1t+i2sinw2t+...+insinwnt；能量计算单元，用于计算进行傅里叶变换后波形函数i＝i0+i1sinw1t+i2sinw2t+...+insinwnt对应于各频率的分量的能量Ef(ωn)为：第一能量总和计算单元，用于获取根据不同地区情况预设的k值，自直流分量i0至电流分量iksinωkt划分为一集合体，计算集合体内所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...iksinωkt的第一能量总和Efk为：第二能量总和计算单元，用于计算波形函数i＝i0+i1sinw1t+i2sinw2t+...+insinwnt所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...insinωnt的第二能量总和Efall为：比值计算单元，用于求取Efk、Efall的比值η：η＝Efk/Efall；判据输出单元，用于将预设的a值是否大于第一能量总和Efk与第二能量总和Efall的比值η作为第一判据。本申请第三方面提供一种用于配电网的雷击监测与识别设备，所述设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的用于配电网的雷击监测与识别的方法的步骤。本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第一方面所述的方法。本申请第五方面提供一种包括指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的方法。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术读取单个行波电流信号后，生成第一判据和第二判据，其中第一判据为预设的a值是否大于第一能量总和Efk与第二能量总和Efall的比值η，第二判据为预设的b值是否小于或等于第一幅值与第二幅值的比值q，若两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于配电网的雷击监测与识别方法，其特征在于，包括：读取单个行波电流信号i＝f(t)；对该行波电流信号i＝f(t)执行第一判据生成步骤和第二判据生成步骤，分别得到第一判据和第二判据；若第一判据和第二判据均成立，则判断该雷击事件为直击雷事件，若第一判据和第二判据均不成立，则判断该雷击事件为感应雷事件；所述第一判据生成步骤为：对行波电流信号i＝f(t)执行傅立叶变换，得到波形函数对应于各频率的分量；根据预设的k值及波形函数中自直流分量i0至第k个电流分量iksinωkt的所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...iksinωkt的第一能量总和Efk；计算波形函数所有分量对应的第二能量总和Efall；将预设的a值是否大于第一能量总和Efk与第二能量总和Efall的比值η作为第一判据；所述第二判据生成步骤为：获取行波电流信号i＝f(t)在雷电定位系统中对应的雷电流源波形；计算行波电流信号i＝f(t)对应的第一幅值

【技术特征摘要】
1.一种用于配电网的雷击监测与识别方法，其特征在于，包括：读取单个行波电流信号i＝f(t)；对该行波电流信号i＝f(t)执行第一判据生成步骤和第二判据生成步骤，分别得到第一判据和第二判据；若第一判据和第二判据均成立，则判断该雷击事件为直击雷事件，若第一判据和第二判据均不成立，则判断该雷击事件为感应雷事件；所述第一判据生成步骤为：对行波电流信号i＝f(t)执行傅立叶变换，得到波形函数对应于各频率的分量；根据预设的k值及波形函数中自直流分量i0至第k个电流分量iksinωkt的所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...iksinωkt的第一能量总和Efk；计算波形函数所有分量对应的第二能量总和Efall；将预设的a值是否大于第一能量总和Efk与第二能量总和Efall的比值η作为第一判据；所述第二判据生成步骤为：获取行波电流信号i＝f(t)在雷电定位系统中对应的雷电流源波形；计算行波电流信号i＝f(t)对应的第一幅值以及雷电流源波形对应的第二幅值将预设的b值是否小于或等于第一幅值与第二幅值的比值q作为第二判据。2.根据权利要求1所述的一种用于配电网的雷击监测与识别方法，其特征在于，所述读取单个行波电流信号i＝f(t)之前还包括：提取雷击监测系统中配网线路单次雷击事故的故障行波电流波形。3.根据权利要求1所述的一种用于配电网的雷击监测与识别方法，其特征在于，所述第一判据生成步骤具体为：对行波电流信号i＝f(t)执行傅立叶变换，得到波形函数i＝i0+i1sinw1t+i2sinw2t+...+insinwnt；计算进行傅里叶变换后波形函数i＝i0+i1sinw1t+i2sinw2t+...+insinwnt对应于各频率的分量的能量Ef(ωn)为：获取根据不同地区情况预设的k值，自直流分量i0至电流分量iksinωkt划分为一集合体，计算集合体内所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...iksinωkt的第一能量总和Efk为：计算波形函数i＝i0+i1sinw1t+i2sinw2t+...+insinwnt所有分量i0、i1sinω1t、i2sinω2t...insinωnt的第二能量总和Efall为：求取Efk、Efall的比值η：η＝Efk/Efall；将预设的a值是否大于第一能量总和Efk与第二能量总和Efall的比值η作为第一判据。4.一种用于配电网的雷击监测与识别装置，其特征在于，包括：信号读取模块，用于读取单个行波电流信号i＝f(t)；判据生成模块，用于对该行波电流信号i＝f(t)执行第一判据生成步骤和第二判据生成步骤，分别得到第一判据和第二判据；判定模块，用于判定若第一判据和第二判据均成立，则判断该雷击事件为直击雷事件，若第一判据和第二判据均不成立，则判断该雷击事件为感应雷事件；所述判据生成模块包括第一判据生成子模块，所述第一判据生成子模块用于：对行波电流信号i＝f(t)执行傅立叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪进锋，金杨，杨翠茹，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44