本发明专利技术公开了一种触电电流分离方法，涉及电气工程技术领域，包括：S1：对实时监测到的总泄漏电流进行小波多分辨率分解并重构，得到重构后的低频信号；S2：对M个周期的所述低频信号作为当前运算窗口，依次移动所述窗口，将后M/2个周期与前M/2个周期的低频信号的差值作为分离的触电电流，M为偶数。本发明专利技术还公开了一种利用上述方法的剩余电流保护装置。本发明专利技术通过基于小波和滑动窗口方式实现了从总泄漏电流中准确地分离出触电电流，并依据该触电电流的幅值来判断是否需要跳闸，避免了根据总泄漏电流大小判断是否跳闸而导致的保护装置误动或拒动的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气工程
，特别涉及一种剩余电流保护方法及装置。
技术介绍
剩余电流保护装置在农村低压电网中防止人身触电和避免因泄漏电流造成电气设备损坏等方面起着重要作用。目前常用的剩余电流保护装置有鉴幅式和鉴幅鉴相式两类，其动作判据通常是低压供电回路总泄漏电流的幅值大于某个整定值，或者是总泄漏电流的微增量大于某个规定值。运行经验表明，目前的剩余电流保护装置大多无法真正辨识人体触电支路的电流信号，常常出现大负荷时合不上闸、无法正确投运；或在潮湿天气条件 下，因电气回路绝缘水平显著降低，导致对地泄漏电流增大，进而出现误动作的现象。其主要原因是，触电保护装置在原理上没有真正区别正常泄漏电流与人体触电电流。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何准确地区别正常泄漏电流与触电电流。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种触电电流分离方法，包括以下步骤SI :对实时监测到的总泄漏电流进行小波多分辨率分解并重构，得到重构后的低频信号；S2 :对M个周期的所述低频信号作为当前运算窗口，依次移动所述窗口，将后M/2个周期与前M/2个周期的低频信号的差值作为分离的触电电流，M为偶数。其中，步骤SI中采用Daubechies系中的dbll母小波对实时监测到的总泄漏电流进行小波多分辨率分解。其中，所述步骤SI中，进行小波多分辨率分解，分解尺度为6。其中，所述M为8。其中，依次移动所述窗口时，每次移动I个周期。本专利技术还提供了一种剩余电流保护装置，包括单片机电路和执行电路，所述单片机电路用于按上述任一项所述的触电电流分离方法从接收到的总泄漏电流中分离出触电电流，并当所述触电电流幅值超过额定动作值时向所述执行电路发出跳闸执行指令。其中，所述单片机电路检测到连续移动窗口三次分离出的触电电流都超过所述额定动作值时向所述执行电路发出跳闸执行指令。其中，还包括模式配置电路，连接所述单片机电路，用于配置所述单片机的工作模式。其中，还包括与所述单片机电路连接的用于显示参数的显示电路。其中，还包括与所述单片机电路连接的用于与计算机通信的通信接口电路。(三)有益效果本专利技术通过基于小波和滑动窗口方式实现了从总泄漏电流中准确地分离出触电电流，并依据该触电电流的幅值来判断是否需要跳闸，避免了根据总泄漏电流大小判断是否跳闸而导致的保护装 置误动或拒动的问题。附图说明图I是本专利技术实施例的一种触电电流分离方法流程图；图2是本专利技术实施例的一种剩余电流保护装置结构示意图；图3是图2中的装置工作流程示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术提供的触电电流分离方法具体流程如图I所示，包括步骤SI，对实时监测到的总泄漏电流进行小波多分辨率分解，得到重构后的低频信号。具体采用Daubechies系中的dbll母小波对实时监测到的总泄漏电流3义进行小波多分辨率分解，选择分解尺度为6进行分解，这样既能保留有效地低频信号，又能有效地去噪(去掉高频信号)，而且由于触电物理实验平台中使用的故障录波器采样频率为10000Hz，为了使重构的信号满足50Hz的要求，因此，对原始的总泄漏电流3/。进行至多6层分解。通过大量的实验验证，母小波选择Daubechies系中的dbll母波。步骤S2，对M个周期的数据作为当前运算窗口，依次移动窗口，将窗口向前移动一个周期，后M/2个周期的数据与前M/2个周期的差值作为识别的信号，并与实际测试值进行误差分析和相似性分析，进而分离出触电电流。其中，M的取值与剩余电流保护装置的动作时间有关。通常该动作时间要求小于等于O. I秒，因此，M可取34中8个周期的数据作为当前运算窗口，8个周期既能完全反映波形状态，又能满足动作时间要求。依次移动运算窗口，由于在时间域里描述一个信号，其基本单位即为一个周期，为了保证分离出的触电电流的精度，每次优选移动间隔为I个周期。在当前窗口中，用后4个周期与前4个周期低频信号的差值作为触电电流，进而分离出触电电流。电网和用电设备的正常漏电电流随着时间的变化而变化，但其变化是缓慢的。从一个稳定状态到另一稳定状态，漏电电流的变化时间可能为几秒、几分，甚至是几小时，如由于大气的湿度变化引起绝缘电阻的变化等引起的漏电电流变化。而大部分故障漏电电流则会在几个周波，甚至是几毫秒内发生较大的变化，如人身触电等，因此按上述方法能够准确地分离出触电电流。本专利技术还提供了一种利用上述方法实现的剩余电流保护装置，该装置通过上述方法实现了从总泄漏电流中准确地分离出触电电流，并该触电电流的幅值来判断是否需要跳闸，避免了根据总泄漏电流大小判断是否跳闸而导致的保护装置误动或拒动的问题。具体结构示意图如图2所示，该装置包括信号调理电路、单片机电路、执行电路、电源电路及实时监测总泄漏电流的零序电 流互感器。单片机电路是该专利技术的核心，负责对采集数据进行处理，分离出触电电流，控制执行电路的运行，达到保护效果。单片机电路具体包括重构单元和分离单元。重构单元用 于对实时监测到的总泄漏电流进行小波多分辨率分解并重构，得到重构后的低频信号；分离单元，用于对M个周期的所述低频信号作为当前运算窗口，依次移动所述窗口，将后M/2个周期与前M/2个周期的低频信号的差值作为分离的触电电流，M为偶数。具体地，零序电流互感器穿过配电线路的A、B、C相线及中性线，零序电流互感器的输出端与信号调理电路输入端相连；信号调理电路输出端于单片机电路相连，信号调理电路分时将互感器的模拟信号转换为数字信号送入单片机电路中；单片机电路记录采集到了数据，并以此采用上述的小波结合滑动窗口的分解算法从总泄漏电流分离出触电电流；最终，单片机以触电电流作为装置的动作依据，通过向与其相连的执行电路发送跳闸执行指令，实现跳闸，避免了现有的剩余电流保护装置存在的拒动、误动问题，提高了保护装置运行的可靠性。本装置的执行电路的执行动作时间要求小于等于O. I秒，即在触电后5个周波内必须完成跳闸保护动作，因此，M取!^中8个周期的数据作为当前运算窗口，依次移动窗口， 每次移动间隔为I个周期。在当前窗口中，用后4个周期与前4个周期低频信号的差值作为识别的信号，并与实际测试值进行误差分析和相似性分析，进而分离出触电电流的幅值。为了提高算法的可靠性，本专利技术在单片机电路的程序中设置了一个标志位Flag，Flag初始值为0，只有当连续移动三个周期分离出的触电电流都超过额定动作值时，即Flag等于3时，才会确定为触电事故，这样就避免了由于测试系统的一些采样误差可能引起的误动作。进一步地，本专利技术的剩余电流保护装置仍然保留了现有的工作模式，即本剩余电流保护装置设置有两种工作模式，一种是普通模式，一种是分离型模式。普通模式，即传统剩余电流保护装置的功能，当选择为该模式时，系统的额定电流默认设置为30mA，当剩余电流(3/0 )大小超过30mA时，设备将动作。分离型模式，即根据触电电流的幅值而发出跳闸指令的新模式，装置识别出触电电流并根据相应判据而使保护动作。装置默认的工作模式为分离型。且某些特殊的环境下，如浴室，本装置的动作电流较一般情况下应较小，因此需要对额定动作电流与动作时间进行配置。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种触电电流分离方法，其特征在于，包括以下步骤 Si:对实时监测到的总泄漏电流进行小波多分辨率分解并重构，得到重构后的低频信号; S2 :对M个周期的所述低频信号作为当前运算窗口，依次移动所述窗口，将后M/2个周期与前M/2个周期的低频信号的差值作为分离的触电电流，M为偶数。2.如权利要求I所述的触电电流分离方法，其特征在于，步骤SI中采用Daubechies系中的dbll母小波对实时监测到的总泄漏电流进行小波多分辨率分解。3.如权利要求I所述的触电电流分离方法，其特征在于，所述步骤SI中，进行小波多分辨率分解，分解尺度为6。4.如权利要求I所述的触电电流分离方法，其特征在于，所述M为8。5.如权利要求I所述的触电电流分离方法，其特征在于，依次移动所述窗口时，每次移动I个周期。6.一种剩余电流保...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜松怀，李春兰，苏娟，夏越，廖从研，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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