一种提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法技术

本发明专利技术涉及故障检测技术领域，尤其为一种提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法，包括如下步骤：S1.1：通过小波变换对故障零序电流信号进行分解；S1.2：确定分解尺度以确保分解后故障信息的完整性；S1.3：结合能量值公式计算各频带的能量值，并构造表征不同类型故障特征的故障特征矩阵。本发明专利技术选用小波变换对故障零序电流信号进行分解，通过模最大矩阵确定单相故障类型dbN小波的分解尺度，确保了分解后故障信息的完整性，并根据各频段的能量值构造了能够表征不同类型故障特征的故障特征矩阵，实现故障特征的准确提取，为故障的准确识别提供有力支撑。确识别提供有力支撑。确识别提供有力支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法


[0001]本专利技术涉及故障检测
，尤其是一种提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法。

技术介绍

[0002]高压输电线路是电力系统中的重要组成部分，也是电力系统中易发生故障的元件之一，因此发生故障时高效准确的故障识别对故障抢修具有重要意义。在故障过程中，零序电流、零序电压最先发生变化，且准确性、完备性、容错性上较稳态电流、电压更具有优势。
[0003]WANG B,GENG J,DONG X.2018
[9]提出利用伏安特性和零序电流波形实现故障波形变化特征的提取和识别。GHADERI A,MOHAMMADPOUR H A,et al.2015提出了基于希尔伯特
‑
黄变换的时域分析方法BAQUI I,ZAMORA I,MAZONJ,et al.2011提出基于故障谐波特征的时间分布特性的小波分析方法，但是只是对波形进行分析判断，没有将故障特征进行提取优化。
[0004]由于小波变换对于突变信号、非线性信号的处理效果较好，因此本专利技术提出一种提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法，选用小波变换对故障零序电流信号进行分解，通过模最大矩阵确定单相故障类型dbN小波的分解尺度，完成保留故障信息，并根据各频段的能量值构造了能够表征不同类型故障特征的故障特征矩阵，实现故障特征的准确提取。既确保了分解后故障信息的完整性，又能为故障的准确识别提供有力支撑。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是通过提出一种提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法，通过模最大矩阵确定单相故障类型dbN小波的分解尺度，确保了分解后故障信息的完整性，并根据各频段的能量值构造了能够表征不同类型故障特征的故障特征矩阵，实现故障特征的准确提取，为故障的准确识别提供有力支撑，以解决上述
技术介绍
中提出的缺陷。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]提供一种提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法，包括如下步骤：
[0008]S1.1：通过小波变换对故障零序电流信号进行分解；
[0009]S1.2：确定分解尺度以确保分解后故障信息的完整性；
[0010]S1.3：结合能量值公式计算各频带的能量值，并构造表征不同类型故障特征的故障特征矩阵。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述S1.1中小波变换选取dbN为小波基函数实现相电流和零序电流的暂态特征提取。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述S1.2中，通过构造模最大矩阵确定分解尺度，实现模最大值的位置与信号突变点的有效重合。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述模最大矩阵建立如下：
[0014][0015]其中，A
ij
表示模最大值矩阵；i＝1，2，3表示故障线路，j＝1，2，
…
6表示分解尺度。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述S1.3中，确定分解尺度后，计算对应的特征频带的能量值E
6，j
，能量值公式如下：
[0017][0018]其中，6，j表示对应频带；S
6，j
(t)表示时间t内第j个子带信号；d
j，k
表示特征频带内各线路的模之和。
[0019]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述S1.3中，每一条故障线路对应的分解尺度一致。
[0020]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述S1.3中，结合能量值计算各线路零序电流对应的频带能量，筛选分析后选择最大能量值作为不同类型单相接地故障的特征矩阵，所述特征矩阵B
mn
如下：
[0021][0022]其中，m表示最大能量值对应的分解尺度，n表示线路数量。
[0023]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述单相接地故障类型包括高阻接地故障和弧光接地故障。
[0024]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述高阻接地故障的特征矩阵中，故障线路的特征量大于非故障线路的特征量，其每一尺度的特征量逐渐增大，且第一频带下特征量相反。
[0025]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述弧光接地故障中，故障线路的特征量大于非故障线路的特征量，且故障线路的特征量和非故障线路的特征量极性相反。
[0026]本专利技术提供的提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法，与现有技术相比，其有益效果有：
[0027]本专利技术选用小波变换对故障零序电流信号进行分解，通过模最大矩阵确定单相故障类型dbN小波的分解尺度，确保了分解后故障信息的完整性，并根据各频段的能量值构造了能够表征不同类型故障特征的故障特征矩阵，实现故障特征的准确提取，为故障的准确识别提供有力支撑。
附图说明
[0028]图1为本专利技术优选实施例的方法流程图。
具体实施方式
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术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，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]参照图1，本专利技术优选实施例提供了一种提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法，包括如下步骤：
[0031]S1.1：通过小波变换对故障零序电流信号进行分解；
[0032]S1.2：确定分解尺度以确保分解后故障信息的完整性；
[0033]S1.3：结合能量值公式计算各频带的能量值，并构造表征不同类型故障特征的故障特征矩阵。
[0034]所述S1.1中小波变换选取dbN为小波基函数实现相电流和零序电流的暂态特征提取。
[0035]所述S1.2中，通过构造模最大矩阵确定分解尺度，实现模最大值的位置与信号突变点的有效重合。
[0036]所述模最大矩阵建立如下：
[0037][0038]其中，A
ij
表示模最大值矩阵；i＝1，2，3表示故障线路，j＝1，2，
…
6表示分解尺度。
[0039]所述S1.3中，确定分解尺度后，计算对应的特征频带的能量值E
6，j
，能量值公式如下：
[0040][0041]其中，6，j表示对应频带；S
6，j
(t)表示时间t内第j个子带信号；d
j，k
表示特征频带内各线路的模之和。
[0042]所述S1.3中，每一条故障线路对应的分解尺度一致。
[0043]所述S1.3中，结合能量值计算各线路零序电流对应的频带能量，筛选分析后选择最大能量值作为不同类型单相接地故障的特征矩阵，所述特征矩阵B
mn
如下：
[0044][0045]其中，m表示最大能量值对应的分解尺度，n表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.1：通过小波变换对故障零序电流信号进行分解；S1.2：确定分解尺度以确保分解后故障信息的完整性；S1.3：结合能量值公式计算各频带的能量值，并构造表征不同类型故障特征的故障特征矩阵；所述S1.2中，通过构造模最大矩阵确定分解尺度，实现模最大值的位置与信号突变点的有效重合；所述模最大矩阵建立如下：其中，A
ij
表示模最大值矩阵；i＝1，2，3表示故障线路，j＝1，2，
…
6表示分解尺度；所述S1.3中，确定分解尺度后，计算对应的特征频带的能量值E
6，j
，能量值公式如下：其中，6，j表示对应频带；S
6，j
(t)表示时间t内第j个子带信号；d
j，k
表示特征频带内各线路的模之和。2.根据权利要求1所述的提高故障信息完整性的输电线故障信息提取方法，其特征在于：所述S1.1中小波变换选取dbN为小波基函数实现相电流和零序电流的暂态特征提取。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏珍，张琦，刘明慧，袁志成，王涤非，
申请(专利权)人：长春晟德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：