技术摘要：
基于电流综合特征的电流互感器拖尾电流识别方法，首先通过拖尾电流的直流特征与故障电流的交流特征，比较短数据窗内采样电流序列符号一致性，形成判据1，识别出大部分故障电流；进一步通过拖尾电流的单调性，比较短数据窗内采样电流斜率序列符号一致性，形成判据2，剔  全部
背景技术：
当电力系统发生故障时，继保装置动作并跳相应断路器，故障被隔离，故障电流消 失，保护返回。但由于电流互感器(Current  Transformer,CT)二次侧电流回路存在电感元 件，跳闸瞬间部分电能储存于电感元件，在断路器断开后，CT的激磁绕组、二次侧绕组和CT 二次保护、测量回路构成回路，并释放储存在电感中的能量，此时保护仍可能测量到衰减的 非周期直流分量(即拖尾电流)。当拖尾电流初始幅值较高且时间常数较大时，保护可能因 有流判据持续满足导致失灵保护误动，进而扩大停电范围，对系统产生较大影响。 为了消除拖尾电流对保护判断的影响，有效识别拖尾电流和故障电流，对提高保 护动作的可靠性至关重要。目前，拖尾电流的识别方法一般通过波形过零点检测区分故障 电流和拖尾电流。但当故障电流中非周期直流分量一旦过大，故障电流波形可能在一周波 甚至更长的时间内偏于零轴一侧，波形短时不会过零点，导致这类方法识别时间较长，一定 程度上可能影响保护动作可靠性。文献(万洛飞，李志坚，宋斌，等.一种基于拖尾电流识别 的失灵保护实现[J].电力系统保护与控制，2017(11):89-94)利用拖尾电流与故障电流的 波形差异性形成拖尾电流识别判据，提高了识别速度，但判据较为单一，判别结果易受外界 干扰，可靠性不高。文献(余越，郭雅蓉，李岩军，等.基于CT拖尾电流截断算法的失灵保护延 时优化研究[J].电网技术，2017(01):285-290)利用电流在一周波内二次谐波、三次谐波的 含量和形成拖尾电流识别判据，但该方法识别时间也相对较长。
技术实现要素：
为了解决高压断路器跳闸后由于电流互感器拖尾电流导致失灵保护误动，本发明 提出一种基于电流综合特征的电流互感器拖尾电流识别方法。该方法对比故障电流与拖尾 电流的综合特征，基于采样电流序列符号一致性原则、采样电流斜率序列符号一致性原则、 斜率特征比较小原则，构建电流互感器拖尾电流识别方法。旨在快速识别电流互感器拖尾 电流，作为断路器失灵保护的辅助判据，防止失灵保护误动。 本发明采取的技术方案为： 基于电流综合特征的电流互感器拖尾电流识别方法，首先通过拖尾电流的直流特 征与故障电流的交流特征，比较短数据窗内采样电流序列符号一致性，形成判据1，识别出 大部分故障电流；进一步通过拖尾电流的单调性，比较短数据窗内采样电流斜率序列符号 一致性，形成判据2，剔除故障电流波峰至波谷时段的影响；最后通过拖尾电流缓变与故障 电流陡变的特征，形成判据3，剔除过零附近时段的影响；综合以上三种原则构建电流互感 器拖尾电流的识别判据。 基于电流综合特征的电流互感器拖尾电流识别方法，包括以下步骤： 4 CN 111610388 A 说　明　书 2/7 页 步骤1：线路故障保护动作后，启动电流互感器拖尾电流辅助判据，选取T/4数据 窗； 步骤2：选取当前时刻前T/4时间窗内N m个采样电流值，组成采样电流序列； 步骤3：基于采样电流序列，计算两点斜率，组成采样电流斜率序列； 步骤4：基于采样电流斜率序列，舍去1到2对极值，组成均衡斜率序列，并重新编排 采样电流序列； 步骤5：基于拖尾电流的直流特性，构建采样电流符号一致性判据； 步骤6：基于拖尾电流的单调特性，构建采样电流斜率符号一致性判据； 步骤7：基于拖尾电流的缓变特性，构建斜率特征比的比较判据； 通过上述步骤1～步骤7，实现电流互感器拖尾电流识别。 步骤1中，基于继电保护速动性的要求，在系统发生故障保护启动后，避免失灵保 护误动，建立可靠快速的拖尾电流识别判据，以便拖尾电流时实现保护闭锁，这里的快速性 要求识别判据所使用的数据窗不能太长，这里选取T/4，T为电流信号的工频周期时间。 步骤2中，采样电流序列建立特征如下： 在当前时刻往前T/4时间窗内，取连续N m个采样电流值，得到采样电流序列为i (n)＝{i(1)，i(2) ,...,i(N m)}，n＝1,2,...,N m，m为两点斜率计算间隔。 步骤3中，采样电流斜率序列建立特征如下： 基于采样电流序列i(n)，从第m 1点开始计算两点斜率，得到第n点的斜率为 其中，λ为斜率系数，△t为采样点间隔时间。在求得N个点的斜率后，得 采样电流斜率序列k(j)＝{k(1) ,k(2) ,…,k(N)}，j＝1,2,…,N。 步骤4中，均衡斜率序列特征如下： 为避免干扰点对斜率序列造成的干扰，可视情况舍去1到2对斜率序列中的最大值 与最小值，称为舍极值，进而得到均衡斜率序列kbal(j)＝{kbal(1) ,kbal(2) ,…,kbal(N-D)}，j ＝1,2,…,N-D，D＝2或4。同时，对应kbal(j)中各斜率对应的采样点电流，重新编排采样电流 序列为ipro(n)＝{ipro(1) ,ipro(2) ,…,ipro(N-D)}，n＝1,2,…,N-D。 步骤5中，采样电流符号一致性判据特征如下： 统计i(n)序列电流值大于ε1的采样点个数为a，小于-ε1的采样点个数为b，其中ε1 ＝0.01。计算i(n)序列电流值异号比 基于采样电流值符号一致性原则，对 于拖尾电流，异号比F1近乎为0；构建拖尾电流快速识别判据1：F1≥Fset1，其中Fset1＝δ/(N- δ)，为门槛值，δ为误差点数。 步骤6中，采样电流斜率符号一致性判据特征如下： 统计k(j)序列中斜率值大于ε2的采样点个数为c，小于-ε2的采样点个数为d，其中 ε2＝0.001，计算k(j)序列异号比 基于采样电流斜率符号一致性原则，由 于其采样电流单调递增或递减，故其异号比F2近乎为0；构建拖尾电流快速识别判据2：F2≥ Fset2，其中Fset2为门槛值，整定值同Fset1。 步骤7中，斜率特征比判据特征如下：统计序列kbal(j)中满足|kbal(j)|≤kset的元 5 CN 111610388 A 说　明　书 3/7 页 素个数，并记为sum，其中kset为动态斜率门槛值， imax＝max{|ipro(n)|}，n＝ 1 ,2 ,… ,N-D，λ1为k s e t的裕度系数，λ2为斜率调节系数；进一步计算斜率特征比值 D同权利要求6，D＝2或4。基于拖尾电流缓变原则，在短数据窗内，基本是均满 足|kbal(j)|≤kset，故Sratio接近于1，考虑抗干扰性，构建拖尾电流快速识别判据3：Sratio≥ Sset，门槛值Sset按可靠系数整定即可。 本发明基于电流综合特征的电流互感器拖尾电流识别方法，技术效果如下： 1)、该方法简单、可靠，快速，复合继电保护可靠性设计要求，能够很好地应用在工 程中。 2)、基于短数据窗计算，算法速度快，可靠性高； 3)、三种组合判据均应用采样序列的基础计算，算法简单，可靠性高； 4)、复合继电保护可靠性设计要求，能够很好地应用在实际工程中。 附图说明 图1为电流互感器二次侧采样电流波形图。 图2为不同采样区间故障电流波形特征图。 图3为拖尾电流识别流程图。 图4(1)为实施例1CT二次侧采样电流波形图； 图4(2)为实施例1电流值异号比F1计算值序列图； 图4(3)为实施例1斜率值异号比F2计算值序列图； 图4(4)为实施例1斜率特征比Sratio计算值序列图； 图4(5)为实施例1综合判据D计算值序列图。 图5(1)为实施例2CT二次侧采样电流波形图； 图5(2)为实施例2电流值异号比F1计算值序列图； 图5(3)为实施例2斜率值异号比F2计算值序列图； 图5(4)为实施例2斜率特征比Sratio计算值序列图； 图5(5)为实施例2综合判据D计算值序列图。 图6(1)为实施例3CT二次侧采样电流波形图； 图6(2)为实施例3电流值异号比F1计算值序列图； 图6(3)为实施例3斜率值异号比F2计算值序列图； 图6(4)为实施例3斜率特征比Sratio计算值序列图； 图6(5)为实施例3综合判据D计算值序列图。 图7(1)为实施例4CT二次侧采样电流波形图； 图7(2)为实施例4电流值异号比F1计算值序列图； 图7(3)为实施例4斜率值异号比F2计算值序列图； 图7(4)为实施例4斜率特征比Sratio计算值序列图； 图7(5)为实施例4综合判据D计算值序列图。 6 CN 111610388 A 说　明　书 4/7 页