本技術(shù)涉及柔性直流系統(tǒng)，具體涉及一種混合式高壓直流斷路器耗能支路故障檢測方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、因?yàn)閷Υ罅靠稍偕茉唇尤氲钠惹行枨螅谷嵝灾绷飨到y(tǒng)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，其中多端柔性高壓直流系統(tǒng)獲得了極大的關(guān)注和研究，還促進(jìn)多端柔性直流配電系統(tǒng)的發(fā)展。但是，由于這些系統(tǒng)自身阻抗相對較低和電流耐受能力低，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，需要借助直流斷路器來快速切除故障以保證其自身的可靠性和穩(wěn)定性。

2、就目前混合式高壓直流斷路器的主流設(shè)計(jì)路線而言，不管何種拓?fù)涞幕旌鲜礁邏褐绷鲾嗦菲?，它都需要一個(gè)耗能支路，該支路由金屬氧化物壓敏電阻(metal?oxidevaristor,mov)構(gòu)成，其作用是對存儲在直流電網(wǎng)中的能量進(jìn)行耗散，同時(shí)利用mov殘壓特性，保護(hù)斷路器中轉(zhuǎn)移支路等其他回路。另外一方面，由于柔直電網(wǎng)的電壓等級高，傳輸容量大，同時(shí)其運(yùn)行和控制保護(hù)方式多樣。例如，在某工程中，混合式高壓直流斷路器mov的吸收能量高達(dá)150mj，同時(shí)mov的吸收能量時(shí)間較長，高達(dá)50ms。因此，混合式高壓直流斷路器mov應(yīng)用工況與柔直電網(wǎng)緊密相連，mov的可靠性將直接影響柔直電網(wǎng)的可靠性。因此，需要相應(yīng)的耗能支路故障檢測方法來保證混合式高壓直流斷路器的運(yùn)行可靠性。

3、但是，目前耗能支路檢測方法主要依賴于mov分支支路和主支路之間的差動(dòng)電流來進(jìn)行檢測，而這個(gè)差動(dòng)電流很容易受到信號同步性影響，并且閾值整定困難。因此，需要提出新的耗能支路故障檢測方法來保證混合式高壓直流斷路器耗能支路的運(yùn)行可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本技術(shù)實(shí)施例提供一種混合式高壓直流斷路器耗能支路故障檢測方法及裝置，能夠至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、一方面，本技術(shù)提出一種混合式高壓直流斷路器耗能支路故障檢測方法，包括：

3、獲取混合式高壓直流斷路器第m個(gè)耗能支路上半支路/下半支路的電流，其中，m為正整數(shù)；

4、對所述電流依次進(jìn)行歸一化和一階差分計(jì)算，得到分析電流；

5、利用經(jīng)驗(yàn)傅里葉分解對所述分析電流進(jìn)行分解，得到故障特征分量；

6、根據(jù)所述故障特征分量，確定突變峰值；

7、根據(jù)所述突變峰值確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路的故障狀態(tài)。

8、在一些實(shí)施例中，所述對所述電流依次進(jìn)行歸一化和一階差分計(jì)算，得到分析電流包括：

9、以所述耗能支路啟動(dòng)后電流達(dá)到最大峰值的時(shí)間為時(shí)間起點(diǎn)，按照時(shí)間順序根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔依次對在所述時(shí)間起點(diǎn)之后的所述電流進(jìn)行分段，直至所述電流第一次小于預(yù)設(shè)的電流閾值，則停止進(jìn)行分段，得到k個(gè)分段電流，其中，k為正整數(shù)；

10、根據(jù)所述k個(gè)分段電流，對每個(gè)所述分段電流進(jìn)行歸一化處理，得到每個(gè)所述分段電流對應(yīng)的歸一化電流；

11、對每個(gè)所述歸一化電流進(jìn)行一階差分運(yùn)算，得到每個(gè)所述歸一化電流對應(yīng)的分析電流。

12、在一些實(shí)施例中，所述利用經(jīng)驗(yàn)傅里葉分解對所述分析電流進(jìn)行分解，得到故障特征分量包括：

13、利用經(jīng)驗(yàn)傅里葉分解對每個(gè)所述分析電流進(jìn)行分解，得到該分析電流不同的時(shí)頻分量；

14、對于每個(gè)所述分析電流，在該分析電流的時(shí)頻分量中選取最高的時(shí)頻分量作為該分析電流對應(yīng)的故障特征分量。

15、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述故障特征分量，確定突變峰值包括：

16、對于每個(gè)所述分析電流的故障特征分量，對所述故障特征分量進(jìn)行一階差分運(yùn)算后與預(yù)設(shè)系數(shù)相乘，得到該分析電流對應(yīng)的突變峰值。

17、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述突變峰值確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路的故障狀態(tài)包括：

18、根據(jù)分段電流的采集時(shí)間由先到后的順序，依次根據(jù)每個(gè)分段電流所對應(yīng)的采集電流對應(yīng)的突變峰值判斷所述混合式高壓直流斷路器耗能支路是否故障，直至確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路的故障狀態(tài)則停止判斷。

19、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)分段電流的采集時(shí)間由先到后的順序，依次根據(jù)每個(gè)分段電流所對應(yīng)的采集電流對應(yīng)的突變峰值判斷所述混合式高壓直流斷路器耗能支路是否故障，直至確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路的故障狀態(tài)則停止判斷包括：

20、判斷采集時(shí)間排在第一位的分段電流所對應(yīng)的分析電流對應(yīng)的突變峰值是否大于檢測閾值；

21、若所述突變峰值大于所述檢測閾值，則確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路故障，并停止故障判斷。

22、在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

23、若所述突變峰值小于或等于所述檢測閾值，則判斷采集時(shí)間排在最后一位的分段電流是否小于所述預(yù)設(shè)的電流閾值；

24、若該分段電流小于所述預(yù)設(shè)的電流閾值，則確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路未發(fā)生故障，并停止故障判斷。

25、另一方面，本技術(shù)提出一種混合式高壓直流斷路器耗能支路故障檢測裝置，包括：

26、獲取模塊，用于獲取混合式高壓直流斷路器第m個(gè)耗能支路上半支路/下半支路的電流，其中，m為正整數(shù)；

27、計(jì)算模塊，用于對所述電流依次進(jìn)行歸一化和一階差分計(jì)算，得到分析電流；

28、分解模塊，用于利用經(jīng)驗(yàn)傅里葉分解對所述分析電流進(jìn)行分解，得到故障特征分量；

29、第一確定模塊，用于根據(jù)所述故障特征分量，確定突變峰值；

30、第二確定模塊，用于根據(jù)所述突變峰值確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路的故障狀態(tài)。

31、在一些實(shí)施例中，所述計(jì)算模塊具體用于：

32、以所述耗能支路啟動(dòng)后電流達(dá)到最大峰值的時(shí)間為時(shí)間起點(diǎn)，按照時(shí)間順序根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔依次對在所述時(shí)間起點(diǎn)之后的所述電流進(jìn)行分段，直至所述電流第一次小于預(yù)設(shè)的電流閾值，則停止進(jìn)行分段，得到k個(gè)分段電流，其中，k為正整數(shù)；

33、根據(jù)所述k個(gè)分段電流，對每個(gè)所述分段電流進(jìn)行歸一化處理，得到每個(gè)所述分段電流對應(yīng)的歸一化電流；

34、對每個(gè)所述歸一化電流進(jìn)行一階差分運(yùn)算，得到每個(gè)所述歸一化電流對應(yīng)的分析電流。

35、在一些實(shí)施例中，所述分解模塊具體用于：

36、利用經(jīng)驗(yàn)傅里葉分解對每個(gè)所述分析電流進(jìn)行分解，得到該分析電流不同的時(shí)頻分量；

37、對于每個(gè)所述分析電流，在該分析電流的時(shí)頻分量中選取最高的時(shí)頻分量作為該分析電流對應(yīng)的故障特征分量。

38、在一些實(shí)施例中，所述第一確定模塊具體用于：

39、對于每個(gè)所述分析電流的故障特征分量，對所述故障特征分量進(jìn)行一階差分運(yùn)算后與預(yù)設(shè)系數(shù)相乘，得到該分析電流對應(yīng)的突變峰值。

40、在一些實(shí)施例中，所述第二確定模塊具體用于：

41、根據(jù)分段電流的采集時(shí)間由先到后的順序，依次根據(jù)每個(gè)分段電流所對應(yīng)的采集電流對應(yīng)的突變峰值判斷所述混合式高壓直流斷路器耗能支路是否故障，直至確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路的故障狀態(tài)則停止判斷。

42、在一些實(shí)施例中，所述第二確定模塊具體用于：

43、判斷采集時(shí)間排在第一位的分段電流所對應(yīng)的分析電流對應(yīng)的突變峰值是否大于檢測閾值；

44、若所述突變峰值大于所述檢測閾值，則確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路故障，并停止故障判斷。

45、在一些實(shí)施例中，所述第二確定模塊還用于：

46、若所述突變峰值小于或等于所述檢測閾值，則判斷采集時(shí)間排在最后一位的分段電流是否小于所述預(yù)設(shè)的電流閾值；

47、若該分段電流小于所述預(yù)設(shè)的電流閾值，則確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路未發(fā)生故障，并停止故障判斷。

48、本技術(shù)實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一實(shí)施例所述的混合式高壓直流斷路器耗能支路故障檢測方法的步驟。

49、本技術(shù)實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一實(shí)施例所述的混合式高壓直流斷路器耗能支路故障檢測方法的步驟。

50、本技術(shù)實(shí)施例提供的混合式高壓直流斷路器耗能支路故障檢測方法及裝置，通過獲取混合式高壓直流斷路器第m個(gè)耗能支路的電流，其中，m為正整數(shù)；對所述電流依次進(jìn)行歸一化和一階差分計(jì)算，得到分析電流；利用經(jīng)驗(yàn)傅里葉分解對所述分析電流進(jìn)行分解，得到故障特征分量；根據(jù)所述故障特征分量，確定突變峰值；根據(jù)所述突變峰值確定所述混合式高壓直流斷路器耗能支路的故障狀態(tài)。這樣，使得混合式高壓直流斷路器耗能支路的故障檢測更加準(zhǔn)確。