【技术实现步骤摘要】
一种基于多小波理论的直流配电网极间短路故障特征量提取方法
本专利技术涉及直流配电网故障检测领域，具体涉及直流配电网极间短路故障特征量的提取方法。
技术介绍
近年来，光伏等直流型分布式电源大量接入，直流负荷日益增加，传统交流配电网在交直流转换环节损耗剧增，与交流配电网相比，直流配电网能够减少分布式能源及直流负荷接入电网所需的换流环节，提高功率转换效率和电能质量，降低线路成本和配电损耗，具有利于分布式电源、直流负荷接入以及较强的规划拓展等优势，能够弥补交流配电网的弊端。直流配电网发生短路故障，尤其是极间短路故障时，直流侧电容快速放电,冲击电流很大，对电力电子器件危害极大，要求保护在数毫秒内动作,因此提取良好的故障特征量，对直流配电系统故障快速检测与准确定位具有重要意义。目前，针对直流配电系统故障特征分析研究较少，且主要借鉴直流输电系统的故障特征分析方法，但直流配电网拓扑结构比直流输电网更为复杂，针对直流输电系统双端结构的故障特征分析方法已无法满足直流配电网故障分析的需要。已有的基于短时傅里叶变换来提取故障...
【技术保护点】
1.一种基于多小波理论的直流配电网极间短路故障特征量提取方法，其特征是，包括以下步骤：/n步骤一：建立极间短路后电容放电电流暂态特性方程，获取故障电流表达式；/n步骤二：将故障电流信号离散化，获取故障电流数据；/n步骤三：采用基于多小波函数的小波变换获取各频段下故障电流的模极大值；/n步骤四：以故障电流各频段下的模极大值作为输入量，采用改进BP神经网络模型，得到小波自由参数；/n步骤五：将利用神经网络训练得到的多小波自由参数代入到步骤三中，重新获取故障电流模极大值；/n步骤六：重复上述步骤三到步骤五，直至达到额定重复次数，将最后得到的故障电流模极大值作为故障特征量。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于多小波理论的直流配电网极间短路故障特征量提取方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一：建立极间短路后电容放电电流暂态特性方程，获取故障电流表达式；
步骤二：将故障电流信号离散化，获取故障电流数据；
步骤三：采用基于多小波函数的小波变换获取各频段下故障电流的模极大值；
步骤四：以故障电流各频段下的模极大值作为输入量，采用改进BP神经网络模型，得到小波自由参数；
步骤五：将利用神经网络训练得到的多小波自由参数代入到步骤三中，重新获取故障电流模极大值；
步骤六：重复上述步骤三到步骤五，直至达到额定重复次数，将最后得到的故障电流模极大值作为故障特征量。
2.根据权利要求1所述的一种基于多小波理论的直流配电网极间短路故障特征量提取方法，其特征是，所述步骤三中，基于多小波函数的小波变换的各频段下故障电流的模极大值获取步骤为：
(1)对初始小波进行两尺度相似变换，以获取更大自由度的小波基函数库，改善多小波变换的性能。基于两尺度相似变换理论，设计满足特定条件的参数化矩阵,获得更大自由度多小波基函数；
(2)令为正交多尺度函数，与之对应的正交多小波函数为ψ(t)＝[ψ1(t),ψ2(t),…,ψr(t)]T，多尺度函数满足两尺度矩阵方程为：
相应的频域方程为：
φ(ω)＝P(ω/2)φ(ω/2)
同理，多小波函数ψ(t)也满足相应的两尺度矩阵方程为：
ψ(ω)＝P(ω/2)φ(ω/2)
由上述公式可得，
据此可得可得多尺度函数φ(t)及经两尺度相似变换后得到中间多小波ψm；
(3)对中间多小波进行提升框架变换，基于对称提升框架，加入对称性约束和平移量约束，根据提升系数方程，设计满足条件的多小波参数化提升矩阵，保证多小波基函数滤波器的线性相位特性；
(4)借助矩的计算公式实现多小波的构造进行计算，采用提升方法构造多小波的过程可以表述为先选定初始多小波，进而选择用于修正多小波的其它基函数的平移量，构建“提升系数方程”，最后通过自由度参数来修正提升系数方程，进而达到修正多小波基函数的目的，当小波的消失矩有m提升到n时，提升系数方程为：
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