【CN109975661B】一种基于斯皮尔曼相关系数的输电线路故障检测方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201910322248.2

(22)申请日 2019.04.22

(65)同一申请的已公布的文献号

申请公布号 CN 109975661 A

(43)申请公布日 2019.07.05

(73)专利权人 西南交通大学

地址 610031 四川省成都市二环路北一段

111号

(72)发明人 童晓阳　温豪　

(74)专利代理机构 成都点睛专利代理事务所

(普通合伙) 51232

代理人 葛启函

(51)Int.Cl.

G01R 31/08(2006.01)

审查员 陈豆豆

(54)发明名称一种基于斯皮尔曼相关系数的输电线路故障检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于斯皮尔曼相关系数的输电线路故障检测方法。采集线路两侧每个时刻的三相电流瞬时值，计算获得线路两侧的正序故障分量、负序、零序电流的瞬时值，构造线路某侧的故障分量综合电流为同一时刻的正序故障分量电流、负序电流、零序电流瞬时值的叠加。以一个周波作为时间窗，利用时间窗内的故障分量综合电流，构造某线路的两个特征序列，计算两个特征序列之间的斯皮尔曼相关系数。时间窗每向前移动一点计算一次线路的斯皮尔曼相关系数，当该相关系数大于阈值0时，就判断该线路为故障线路。本方法不受过渡电阻、异常数据、电流互感器饱和等影响，在非全相运行、潮流转移中再故障也能够检测出故障线路，并且对信息同步

性的要求不高。权利要求书2页 说明书9页 附图2页CN 109975661 B 2020.02.07

C N 109975661

B

1.一种基于斯皮尔曼相关系数的输电线路故障检测方法，包括以下步骤：

步骤一、采集线路mn两侧每个采样时刻的三相电流瞬时值i ma 、i mb 、i mc 、i na 、i nb 、i nc ，根据瞬时对称分量法，分别计算线路mn两侧的正序电流瞬时值i m1、i n1，负序电流瞬时值i m2、i n2，零序电流瞬时值i m0、i n0，其中，m、

n为被检测线路两侧的母线编号；

式(1)中，i a 、i b 、i c 分别为A相、B相、C相三相电流的瞬时值，i a1、i a2、i a0分别表示A相正序、负序、零序电流瞬时值，S 90＝e -j90°为移相算子，它表示将当前时刻向后，即向时间减小方向移动90°对应的时间间隔，S 90(i b )表示将B相电流i b 的当前时刻向后移动90°对应的时间间隔后相应时刻的瞬时值，S 90(i c )表示将C相电流i c 的当前时刻向后移动90°对应的时间间隔后相应时刻的瞬时值；

所述线路mn两侧正序电流瞬时值i m1、i n1，负序电流瞬时值i m2、i n2、零序电流瞬时值i m0、i n0均分别采用线路mn两侧的A相正序、负序、零序电流瞬时值；

分别将线路mn两侧当前时刻的正序电流瞬时值减去两个周波前的瞬时值，得到线路mn 两侧的正序故障分量电流瞬时值Δi m1、Δi n1；

步骤二、构造线路m侧或n侧的故障分量综合电流，它们为m侧或n侧同一时刻的正序故障分量电流、负序电流、零序电流瞬时采样值的叠加，线路mn两侧的故障分量综合电流的瞬时值i mz 、i nz

计算如下：

式(2)中，i mz 、i nz 分别表示线路m侧、n侧的故障分量综合电流瞬时值，Δi m1、i m2、i m0分别表示线路m侧的正序故障分量电流、负序电流、零序电流在同一采样时刻的瞬时值，Δi n1、i n2、i n0分别表示线路n侧的正序故障分量电流、负序电流、零序电流在同一采样时刻的瞬时值；

步骤三、以一个周波作为固定时间窗，从当前时刻向后追溯一个时间窗的线路mn两侧历史数据组成该线路的两个原始序列；针对这两个原始序列，根据式(3)构造所述线路的两个特征序列x、

y：

式(3)中，x(k)、y(k)分别表示构造出的两个特征序列x、y在第k个采样点的瞬时值，N表示该时间窗内电流采样点的个数，i mz (k)、i nz (k)分别表示线路mn两侧时间窗内第k个采样点的故障分量综合电流的瞬时值；|i mz (k)|、|i nz (k)|分别表示线路两侧时间窗内第k个采样点的故障分量综合电流瞬时值的绝对值；

步骤四、计算时间窗内两个特征序列x、y之间的斯皮尔曼相关系数r；

权　利　要　求　书1/2页2CN 109975661 B