專利名稱：一種基于分形維數的特高壓直流輸電線路邊界元件方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護技術領域，具體地說是一種基于分形維數的特高壓 直流輸電線路邊界元件方法。
背景技術：
直流輸電線路傳輸功率大，線路發(fā)生故障后，要求線路保護裝置必須盡可能快的 切除故障，否則將對整個系統(tǒng)造成很大的沖擊，對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行構成威脅。一般的工 頻保護動作速度慢，耗時較長，難以滿足直流輸電線路保護的要求。目前，世界上廣泛采用 行波保護作為高壓直流線路保護的主保護，其單端量保護是依據電壓行波的突變量和變化 率與電流變化梯度作為判據的，具有超高速動作特性，不受電流互感器飽和、系統(tǒng)振蕩和長 線分布電容影響等優(yōu)點。但相關資料顯示，目前使用的直流線路行波保護都不同程度的存 在著容易誤動和受噪聲干擾的問題?；蛴捎诜较蛐胁ㄗ兓适苓^渡電阻影響等問題，有時 會導致現有的直流保護裝置拒動。目前如何提高直流線路運行的安全性和可靠性已成為急 需解決的問題，能否對直流線路故障做出正確判斷是直流線路保護的關鍵。直流輸電系統(tǒng)包括直流輸電線路、直流線路兩端的平波電抗器和直流濾波器，其 中平波電抗器和直流濾波器構成了直流輸電線路高頻暫態(tài)量的“天然”物理邊界。邊界的 頻率特性分析表明線路邊界內外故障信號的高頻分量存在顯著的特征差異，據此可以提出 區(qū)內外故障識別的判據。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是利用高頻分量特征的直流輸電線路單端超高速保護原理，提供一 種基于分形維數的特高壓直流輸電線路邊界元件方法。本發(fā)明的方法按以下步驟進行
(1)直流線路發(fā)生故障后，根據保護安裝處測得的兩極直流電壓、采用Karenbauer變
換矩陣，求出線模電壓
U1=(M^-US)(1)
式中，^為正極直流電圧 力負極直流電壓；
(2)對線模電壓進行分形，求其分形維數隊其采樣頻率/為100kHz，采樣序列長度/7為 200點，采用盒維數作為求分形維數的方法，設時間序列 ，X2，…，Xn，Xi (i二1，2，-,η) 為第i個采樣點的采樣值。(3)取時間尺度為r ( ISr ，r=50)，將時間序列劃分為《/r個時間段 IX,: ,...,λ;],，…，[:x^_r+1,x _r+2,".，:^],在每一區(qū)間段內，找至Ij最大值；
(所在序列為i)和最小值巧(所在序列為j)，并求其差值dl,
權利要求
1. 一種基于分形維數的特高壓直流輸電線路邊界元件方法，其特征在于按以下步驟進行(1)直流線路發(fā)生故障后，根據保護安裝處測得的兩極直流電壓、采用Karenbauer變 換矩陣，求出線模電壓K
全文摘要
本發(fā)明是一種基于分形維數的特高壓直流輸電線路邊界元件方法。當直流線路發(fā)生故障，保護元件啟動后，根據保護安裝處測得的兩極直流電壓，利用相模變換理論求出線模電壓。選取采樣序列長度為200點的離散線模電壓信號，采樣盒維數的方法進行分形，求得分形維數D，區(qū)分區(qū)內外故障。本發(fā)明采樣頻率為100kHz，時間窗為2ms，所需數據長度較短，避開了控制系統(tǒng)的影響。該方法對線路全長范圍內的各種故障類型均能正確的識別。本方法耐受過度電阻的性能較強，不受干擾的影響，有較強的實用性。
文檔編號H02H7/26GK102097791SQ20111004516
公開日2011年6月15日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權日2011年2月25日
發(fā)明者萬雄彪, 劉可真, 孫士云, 安娜, 張廣斌, 方毅, 曹璞璘, 束洪春, 田鑫萃, 賀婷 申請人:昆明理工大學