高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法以及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法以及設(shè)備，所述方法包括：獲取高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路高電壓信號；對接地極線路高電壓信號的直流分量進(jìn)行降壓；對接地極線路高電壓信號的交流分量進(jìn)行降壓；對降壓后的電壓交流分量進(jìn)行數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波處理；獲取接地極線路大電流信號；對大電流信號的直流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換；對轉(zhuǎn)換后的電流直流分量進(jìn)行取樣處理；對大電流信號的交流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換；對轉(zhuǎn)換后的電流交流分量進(jìn)行取樣處理；對第二取樣電壓進(jìn)行數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波處理；進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；對所述的數(shù)字信號進(jìn)行故障特征的識別。解決了現(xiàn)有技術(shù)中的故障錄波裝置無法準(zhǔn)確獲取暫態(tài)故障信息并且容易引起誤動作的問題。
【專利說明】高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法以及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于高壓直流輸電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是關(guān)于高壓直流輸電系統(tǒng)的故障識別技術(shù)，具體的講是一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法以及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的能源與負(fù)荷中心在地域上分布極不均衡，決定了我國能源遠(yuǎn)距離、大規(guī)模流動的必然趨勢。高壓直流輸電以其送電容量大、輸送距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，在能源流動中具有不可替代的地位。
[0003]高壓直流輸電技術(shù)在很多方面不同于交流輸電，有它自身固有的特點(diǎn)和技術(shù)要求，接地極設(shè)計(jì)技術(shù)就是其中的一例。接地極線路(又叫接地極引出線)是高壓直流輸電系統(tǒng)中必不可缺的重要組成部分。直流接地極線路的電壓較低，經(jīng)過地區(qū)多為山區(qū)，雷雨頻繁，線路發(fā)生故障概率較大。接地極線路發(fā)生故障后會影響直流雙極系統(tǒng)，嚴(yán)重時甚至?xí)斐呻p極閉鎖。當(dāng)檢測到接地極線路發(fā)生接地故障時，如果能夠及時準(zhǔn)確地判斷出故障類型，并啟動相應(yīng)保護(hù)控制措施，不但可以降低接地極線路瞬時故障導(dǎo)致直流停運(yùn)的概率，保持系統(tǒng)的功率輸送，而且可有效保障直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004]接地極線路故障主要有穩(wěn)態(tài)故障和暫態(tài)故障。穩(wěn)態(tài)故障持續(xù)時間長，現(xiàn)有技術(shù)中的故障錄波裝置能夠較容易識別。暫態(tài)故障持續(xù)時間短、沖擊大，現(xiàn)有技術(shù)中的故障錄波裝置無法準(zhǔn)確獲取暫態(tài)故障信息，并且容易引起誤動作。當(dāng)接地極發(fā)生暫態(tài)故障時，接地極相關(guān)的電壓、電流、溫度、中性母線電壓、電流等都會產(chǎn)生瞬態(tài)變化，這些瞬態(tài)變化具有很高的帶寬，需要很高的采樣率才能不失真地獲得。一方面，現(xiàn)有的故障錄波裝置采樣率無法準(zhǔn)確的采集線路參量信息，另一方面，現(xiàn)有故障錄波裝置僅僅借助一種參量(如電壓或者電流)信息判斷接地極的故障，很難準(zhǔn)確判斷出故障類型，如由于雷擊的暫態(tài)故障將無法正確識別，這將導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動作造成雙極閉鎖。
[0005]因此，針對接地極故障特征的識別，特別是暫態(tài)故障特征識別方面，如何研發(fā)一種能夠準(zhǔn)確判斷接地極故障類型的方案，提高接地極運(yùn)行的可靠性是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。
[0006]本發(fā)明是在國家863計(jì)劃項(xiàng)目基金(2012AA050209)資助下，提出了一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法以及設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的故障錄波裝置無法準(zhǔn)確獲取暫態(tài)故障信息并且容易引起誤動作的問題，本發(fā)明提供了一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法以及設(shè)備，利用數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波測量技術(shù)解決了接地極故障信息采集裝置精度差、誤報(bào)率高的問題和在暫態(tài)條件下實(shí)時高精度測量接地極線路電參量信息的問題，利用小波分頻帶測量，解決了接地極故障特征提取與識別問題，提高了故障特征識別精度和可靠性。
[0008]本發(fā)明的目的之一是，提供一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法，包括:獲取高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路高電壓信號；對所述的接地極線路高電壓信號的直流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓直流分量；對所述的接地極線路高電壓信號的交流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓交流分量；對降壓后的電壓交流分量進(jìn)行數(shù)模混合最優(yōu)濾波處理，得到第一濾波電壓；獲取高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路大電流信號；對所述的接地極線路大電流信號的直流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流直流分量；對所述轉(zhuǎn)換后的電流直流分量進(jìn)行取樣處理，得到第一取樣電壓；對所述的接地極線路大電流信號的交流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流交流分量；對所述轉(zhuǎn)換后的電流交流分量進(jìn)行取樣處理，得到第二取樣電壓；對所述的第二取樣電壓進(jìn)行數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波處理，得到第二濾波電壓；對降壓后的電壓直流分量、所述的第一濾波電壓、第一取樣電壓、第二濾波電壓進(jìn)行模擬/數(shù)字Α/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號；對所述的數(shù)字信號進(jìn)行故障特征的識別。
[0009]本發(fā)明的目的之一是，提供了一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別設(shè)備，所述的設(shè)備具體包括:流電壓互感器，用于對高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路高電壓信號的直流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓直流分量；交流電壓互感器，用于對高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路高電壓信號的交流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓交流分量；電壓數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波器，用于對降壓后的電壓交流分量進(jìn)行數(shù)模混合最優(yōu)濾波處理，得到第一濾波電壓；直流電流互感器，用于對高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路大電流信號的直流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流直流分量；直流取樣器，用于對所述轉(zhuǎn)換后的電流直流分量進(jìn)行取樣處理，得到第一取樣電壓；交流電流互感器，用于對高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路大電流信號的交流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流交流分量；交流取樣器，用于對所述轉(zhuǎn)換后的電流交流分量進(jìn)行取樣處理，得到第二取樣電壓；電流數(shù)模混合最優(yōu)濾波器，用于對所述的第二取樣電壓進(jìn)行數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波處理，得到第二濾波電壓；模擬/數(shù)字A/D轉(zhuǎn)換器，用于對降壓后的電壓直流分量、所述的第一濾波電壓、第一取樣電壓、第二濾波電壓進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號；數(shù)字信號DSP處理器，用于接收所述的數(shù)字信號，對所述的數(shù)字信號進(jìn)行故障特征的識別。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于，提供了一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法以及設(shè)備，不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)中的故障錄波裝置精度差、誤報(bào)率高的問題，而且解決了過去無法在暫態(tài)條件下實(shí)時高精度測量接地極線路電參量信息的問題，能夠快速準(zhǔn)確判斷接地極故障類型，提高了故障特征識別精度和可靠性。
[0011]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法的實(shí)施方式一的流程圖；
[0013]圖2為圖1中的步驟SI 12的具體流程圖；
[0014]圖3為圖2中的步驟S201的具體流程圖；
[0015]圖4為圖2中的步驟S203的具體流程圖；
[0016]圖5為圖2中的步驟S204的具體流程圖；
[0017]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法的實(shí)施方式二的流程圖；
[0018]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法的實(shí)施方式三的流程圖；
[0019]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別設(shè)備的實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別設(shè)備中DSP處理器1000的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別設(shè)備中數(shù)字信號能量范數(shù)確定裝置1001的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別設(shè)備中基波信號能量范數(shù)確定裝置1003的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別設(shè)備中故障類型識別裝置1004的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別設(shè)備的實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別設(shè)備的實(shí)施方式三的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖15為本發(fā)明提供的具體實(shí)施例中基于小波變換分頻帶測量原理的接地極線路故障特征提取方法的流程圖；
[0027]圖16為離散小波變換示意圖；
[0028]圖17為離散小波變換對應(yīng)的子帶分解示意圖；
[0029]圖18為小波多分辨率信號分解原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]現(xiàn)有技術(shù)中的故障錄波裝置無法準(zhǔn)確獲取暫態(tài)故障信息，并且容易引起誤動作。當(dāng)接地極發(fā)生暫態(tài)故障時，接地極相關(guān)的電壓、電流、溫度、中性母線電壓、電流等都會產(chǎn)生瞬態(tài)變化，這些瞬態(tài)變化具有很高的帶寬，需要很高的采樣率才能不失真地獲得。
[0032]基于此，本發(fā)明提出一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法，圖1為該方法的實(shí)施方式一的具體流程圖，由圖1可知，在實(shí)施方式一中，所述的方法包括:
[0033]SlOl:獲取高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路高電壓信號，諸如為u (t)。
[0034]S102:對所述的接地極線路高電壓信號的直流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓直流分量。在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過直流電壓互感器來實(shí)現(xiàn)，得到降壓后的電壓直流分量諸如為U1 (t)。
[0035]S103:對所述的接地極線路高電壓信號的交流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓交流分量。在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過交流電壓互感器來實(shí)現(xiàn)，得到降壓后的電壓交流分量諸如為U2 (t)。
[0036]S104:對降壓后的電壓交流分量進(jìn)行數(shù)模混合最優(yōu)濾波處理，得到第一濾波電壓。在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波器來實(shí)現(xiàn)，得到的第一濾波電壓諸如為U3 (t)。
[0037]數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波器完成輸入信號的最優(yōu)相關(guān)濾波，提高輸入信號的信噪比。模擬數(shù)字混合最優(yōu)濾波法是一種新的測量方法，它利用了最優(yōu)相關(guān)濾波理論，可以在最大信噪比準(zhǔn)則下，最大限度的濾除高次諧波和加性噪聲的影響。從而較理想的克服干擾。模擬數(shù)字混合最優(yōu)濾波器以乘法型D/Α轉(zhuǎn)換器為核心器件，實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量四象限乘法的運(yùn)算，具有如下特點(diǎn):(1)對模擬信號而言，有很高的分辨率和非常好的線性度；(2)由于其本質(zhì)是采用相關(guān)測量中的最優(yōu)濾波原理，因此具有最小方差意義下的最大信噪比和較強(qiáng)的抗干擾能力；(3)數(shù)字信號的分辨率可以提高到D/Α轉(zhuǎn)換器的1/4LB S。該方法可以實(shí)現(xiàn)對模擬信號高分辨力和高準(zhǔn)確度地矢量測量，從而實(shí)現(xiàn)高分辨力，高準(zhǔn)確度的測量。
[0038]S105:獲取高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路大電流信號，諸如為i (t)。
[0039]S106:對所述的接地極線路大電流信號的直流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流直流分量。在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過直流電流互感器來實(shí)現(xiàn)，得到轉(zhuǎn)換后的電流直流分量諸如為I1 (t)，其為小電流信號。
[0040]S107:對所述轉(zhuǎn)換后的電流直流分量進(jìn)行取樣處理，得到第一取樣電壓，在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過取樣器來實(shí)現(xiàn)，得到的第一取樣電壓諸如為U4(t)。
[0041]S108:對所述的接地極線路大電流信號的交流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流交流分量。在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過交流電流互感器來實(shí)現(xiàn)，得到轉(zhuǎn)換后的電流交流分量諸如為i2(t)，其為小電流信號。
[0042]S109:對所述轉(zhuǎn)換后的電流交流分量進(jìn)行取樣處理，得到第二取樣電壓。在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過取樣器來實(shí)現(xiàn)，得到的第二取樣電壓諸如為u5(t)。
[0043]SllO:對所述的第二取樣電壓進(jìn)行數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波處理，得到第二濾波電壓。在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波器來實(shí)現(xiàn)，得到的第二濾波電壓諸如
Ug (?) O
[0044]Slll:對降壓后的電壓直流分量、所述的第一濾波電壓、第一取樣電壓、第二濾波電壓進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號。在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過多通道Α/D轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)，即對U1 (t)、U3 (t)、U4 (t)、U6⑴進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)字信號諸如為f (η)。
[0045]也即，在具體的實(shí)施方式中，直流電壓互感器和交流電壓互感器主要完成將接地極線路高電壓信號無失真的轉(zhuǎn)換到Α/D轉(zhuǎn)換器可以識別的有效范圍內(nèi)；直流電流互感器和交流電流互感器主要完成將接地極線路大電流信號無失真的轉(zhuǎn)換為小電流信號；取樣器主要完成將電流互感器輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為Α/D轉(zhuǎn)換器可以識別的有效范圍內(nèi)的電壓信號。
[0046]S112:對所述的數(shù)字信號進(jìn)行故障特征的識別。在具體的實(shí)施方式中，該步驟可通過DSP處理器來實(shí)現(xiàn)，其主要完成整體控制功能以及基于小波變換和模極大值理論的故障特征提取算法的實(shí)現(xiàn)。下面首先介紹小波變換。
[0047] 小波變換的一個重要特點(diǎn)是它能確定函數(shù)奇異點(diǎn)的位置和奇異性指數(shù)。函數(shù)在某點(diǎn)具有奇異性是指信號在該點(diǎn)間斷或它的某階導(dǎo)數(shù)不連續(xù)。在數(shù)學(xué)上通常用李氏指數(shù)來表征信號的奇異性。Lipchitz指數(shù)α的大小反映了函數(shù)在Xtl點(diǎn)奇異性的大小，其值越大，則函數(shù)在該點(diǎn)越光滑；反之，則表明函數(shù)在該點(diǎn)變化越劇烈。函數(shù)在一點(diǎn)連續(xù)、可微，則在該點(diǎn)的Lipschitz指數(shù)α≥I。在一點(diǎn)可導(dǎo),而導(dǎo)數(shù)有界但不連續(xù)時，Lipschitz指數(shù)α仍為
I。如果函數(shù)在Xtl的Lipschitz指數(shù)α，則稱函數(shù)在Xci點(diǎn)是奇異的。一個在Xtl點(diǎn)不連續(xù)但有界的函數(shù)，則該點(diǎn)Lipschitz指數(shù)α為-1,如瞬時脈沖函數(shù)。
[0048]在高壓直流接地極系統(tǒng)中，電壓一般可認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的基波信號，而影響接地極系統(tǒng)正常工作的故障通常則表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)電壓的突變(故障信號、畸變信號)，如:電壓跌落、斷電、過電壓、諧振暫態(tài)、脈沖暫態(tài)、諧波及暫態(tài)諧波等。
[0049]設(shè)Θ (t)是一低通平滑函數(shù)，且積分為1，無窮遠(yuǎn)處衰減為0，記
【權(quán)利要求】
1.一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別方法，其特征是，所述的方法具體包括: 獲取高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路高電壓信號； 對所述的接地極線路高電壓信號的直流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓直流分量； 對所述的接地極線路高電壓信號的交流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓交流分量； 對降壓后的電壓交流分量進(jìn)行數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波處理，得到第一濾波電壓； 獲取高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路大電流信號； 對所述的接地極線路大電流信號的直流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流直流分量； 對所述轉(zhuǎn)換后的電流直流分量進(jìn)行取樣處理，得到第一取樣電壓； 對所述的接地極線路大電流信號的交流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流交流分量； 對所述轉(zhuǎn)換后 的電流交流分量進(jìn)行取樣處理，得到第二取樣電壓； 對所述的第二取樣電壓進(jìn)行數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波處理，得到第二濾波電壓； 對降壓后的電壓直流分量、所述的第一濾波電壓、第一取樣電壓、第二濾波電壓進(jìn)行模擬/數(shù)字Α/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號； 對所述的數(shù)字信號進(jìn)行故障特征的識別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，對所述的數(shù)字信號進(jìn)行故障特征的識別具體包括: 根據(jù)所述的數(shù)字信號確定所述數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)； 根據(jù)所述的數(shù)字信號確定對應(yīng)的基波信號； 根據(jù)所述的基波信號確定所述基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)； 根據(jù)所述的數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)、基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)識別故障類型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，根據(jù)所述的數(shù)字信號確定所述數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)具體包括: 獲取預(yù)先設(shè)定的所述數(shù)字信號的分解層數(shù)； 根據(jù)所述的分解層數(shù)對所述的數(shù)字信號進(jìn)行小波變換，得到小波系數(shù)矩陣； 根據(jù)所述的小波系數(shù)矩陣確定所述數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，根據(jù)所述的基波信號確定所述基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)具體包括: 獲取預(yù)先設(shè)定的所述數(shù)字信號中基波信號的分解層數(shù)； 根據(jù)所述的分解層數(shù)對所述的基波信號進(jìn)行小波變換，得到基波信號的小波系數(shù)矩陣； 根據(jù)所述的小波系數(shù)矩陣確定所述基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，根據(jù)所述的數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)、基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)識別故障類型具體包括: 根據(jù)所述的數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)、基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)確定故障信號的能量范數(shù)； 根據(jù)所述故障信號的能量范數(shù)提取所述故障信號的特征量； 根據(jù)所述故障信號的特征量識別出所述的數(shù)字信號對應(yīng)的故障類型。
6.一種高壓直流輸電系統(tǒng)接地極故障特征的識別設(shè)備，其特征是，所述的設(shè)備具體包括: 直流電壓互感器，用于對高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路高電壓信號的直流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓直流分量； 交流電壓互感器，用于對高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路高電壓信號的交流分量進(jìn)行降壓，得到降壓后的電壓交流分量； 電壓數(shù)模混合最優(yōu)濾波器，用于對降壓后的電壓交流分量進(jìn)行數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波處理，得到第一濾波電壓； 直流電流互感器，用于對高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路大電流信號的直流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流直流分量； 直流取樣器，用于對所述轉(zhuǎn)換后的電流直流分量進(jìn)行取樣處理，得到第一取樣電壓； 交流電流互感器，用于對高壓直流輸電系統(tǒng)的接地極線路大電流信號的交流分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的電流交流分量； 交流取樣器，用于對所述轉(zhuǎn)換后的電流交流分量進(jìn)行取樣處理，得到第二取樣電壓；電流數(shù)?；旌献顑?yōu)濾波器，用于對所述的第二取樣電壓進(jìn)行數(shù)模混合最優(yōu)濾波處理，得到第二濾波電壓； 模擬/數(shù) 字Α/D轉(zhuǎn)換器，用于對降壓后的電壓直流分量、所述的第一濾波電壓、第一取樣電壓、第二濾波電壓進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號； 數(shù)字信號DSP處理器，用于接收所述的數(shù)字信號，對所述的數(shù)字信號進(jìn)行故障特征的識別。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征是，所述的DSP處理器具體包括: 數(shù)字信號能量范數(shù)確定裝置，用于根據(jù)所述的數(shù)字信號確定所述數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)； 基波信號確定裝置，用于根據(jù)所述的數(shù)字信號確定對應(yīng)的基波信號； 基波信號能量范數(shù)確定裝置，用于根據(jù)所述的基波信號確定所述基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)； 故障類型識別裝置，用于根據(jù)所述的數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)、基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)識別故障類型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征是，所述的數(shù)字信號能量范數(shù)確定裝置具體包括: 數(shù)字信號分解層數(shù)獲取模塊，用于獲取預(yù)先設(shè)定的所述數(shù)字信號的分解層數(shù)； 第一小波變換模塊，用于根據(jù)所述的分解層數(shù)對所述的數(shù)字信號進(jìn)行小波變換，得到小波系數(shù)矩陣； 第一能量范數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述的小波系數(shù)矩陣確定所述數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征是，所述的基波信號能量范數(shù)確定裝置具體包括: 基波信號分解層數(shù)確定模塊，用于獲取預(yù)先設(shè)定的所述數(shù)字信號中基波信號的分解層數(shù)； 第二小波變換模塊，用于根據(jù)所述的分解層數(shù)對所述的基波信號進(jìn)行小波變換，得到基波信號的小波系數(shù)矩陣； 第二能量范數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述的小波系數(shù)矩陣確定所述基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征是，所述的故障類型識別裝置具體包括:故障信號能量范數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述的數(shù)字信號對應(yīng)的能量范數(shù)、基波信號對應(yīng)的能量范數(shù)確定故障信號的能量范數(shù)； 特征量提取模塊，用于根據(jù)所述故障信號的能量范數(shù)提取所述故障信號的特征量；故障類型識別模塊，用于 根據(jù)所述故障信號的特征量識別出所述的數(shù)字信號對應(yīng)的故障類型。
【文檔編號】G01R31/00GK103913654SQ201410098344
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】李晉偉, 錢海, 王海軍, 王奇, 宋云海, 常安, 周震震, 于欽剛, 何紅太 申請人:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心, 北京國網(wǎng)富達(dá)科技發(fā)展有限責(zé)任公司