本發明專利技術公開了一種用于電弧串擾信號識別的方法及系統,屬于故障電弧檢測技術領域。本發明專利技術方法,包括:采用特定的采樣電路,對目標電力系統的電流信號進行連續采樣,基于連續采樣的電流信號,判斷所述目標電力系統是否發生故障電弧;若發生,將所述連續采樣的電流信號轉換為數字信號,并進行高通濾波處理;當識別到故障電弧時,對濾波后的數字信號進行分時處理后,進行高頻計算,提取出所述高頻電流互感器相應信號的諧波功率譜幅值之和,作為串擾識別特征量,并進行比較,以識別出檢測到的故障電弧是否為本路電弧信號。本發明專利技術能夠通過對電流信號進行處理,有效的識別出電弧診斷過程中的串擾信號。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及故障電弧,并且更具體地,涉及一種用于電弧串擾信號識別的方法及系統。
技術介紹
1、電氣火災在現代火災事件中占據了顯著的比例,其中電弧故障是一個主要的誘因。電弧故障分為兩種主要類型:并聯電弧和串聯電弧。并聯電弧會導致電路中的電流大幅上升,而串聯電弧由于其對電路電流影響較小,不易被傳統保護裝置檢測,因此更容易導致電氣火災。
2、串聯電弧電流攜帶豐富的高頻成分,這有利于電弧檢測,且部分利用電弧電流高頻信號進行診斷的技術已開始應用于實際中。但若旁路發生電弧,本路檢測設備大概率能夠捕捉到這些電弧高頻信號,這干擾了本路電弧診斷。由于旁路串擾電弧和本路電弧本質上具有相似特性,難以直接區分。
3、傳統的電弧診斷技術受限于電子技術的發展,往往難以區分電弧信號與干擾信號,且容易受到負載變化的干擾,這限制了其廣泛應用并增加了電氣安全風險。
技術實現思路
1、針對上述問題,本專利技術提出了一種用于電弧串擾信號識別的方法,包括:
2、采用特定的采樣電路,對目標電力系統的電流信號進行連續采樣,基于連續采樣的電流信號,判斷所述目標電力系統是否發生故障電弧;
3、若發生,將所述連續采樣的電流信號轉換為數字信號,并進行高通濾波處理;
4、當識別到故障電弧時,對濾波后的數字信號進行分時處理后,進行高頻計算,提取出所述高頻電流互感器相應信號的諧波功率譜幅值之和,作為串擾識別特征量,并進行比較,以識別出檢測到的故障電弧是否為本路電弧信號。
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p>5、可選的,采用的特定的采樣電路,包括:兩個錳鋅磁環和四個高頻電流互感器;6、使用零火線通過第一高頻電流互感器后,通過第一磁環濾波,再接入第三高頻電流互感器;
7、使用零火線通過第二高頻電流互感器后,通過第二磁環濾波,再接入第四高頻電流互感器。
8、可選的,將電流信號經adc轉換為數字信號。
9、可選的,方法還包括:對數字信號經高通數字濾波器進行濾波,所述高通數字濾波器階數為64階,截止頻率為10khz,單位沖激響應分別為h(n)。
10、可選的,提取出高頻電流互感器相應信號的諧波功率譜幅值之和,包括:
11、將濾波后的數字信號數據同時進行分段處理,對分段處理后的數據,進行快速傅里葉變換,計算出每段數據三次和五次諧波功率譜幅值之和。
12、可選的,分段處理時將每20us內數據分為1段數據。
13、可選的,以識別出檢測到的故障電弧是否為本路電弧信號,包括:
14、若且時,則為本路故障電弧,若或則為旁路串擾信號;
15、其中,分別為第一、第二、第三、第四高頻電流互感器連續采樣的電流信號所對應的一段數據三次和五次諧波功率譜幅值之和。
16、可選的,連續采樣的電流信號為:四路采樣率為2mhz的電流信號。
17、可選的,高通濾波處理用于濾除低頻帶的干擾信號。
18、再一方面,本專利技術還提出了一種用于電弧串擾信號識別的系統,包括:
19、采樣單元,用于采用特定的采樣電路,對目標電力系統的電流信號進行連續采樣,基于連續采樣的電流信號,判斷所述目標電力系統是否發生故障電弧;
20、第一識別單元,在發生故障電弧時候,將所述連續采樣的電流信號轉換為數字信號,并進行高通濾波處理;
21、第二識別單元,用于在識別到故障電弧時,對濾波后的數字信號進行分時處理后,進行高頻計算,提取出所述高頻電流互感器相應信號的諧波功率譜幅值之和,作為串擾識別特征量,并進行比較,以識別出檢測到的故障電弧是否為本路電弧信號。
22、可選的,采用的特定的采樣電路,包括:兩個錳鋅磁環和四個高頻電流互感器;
23、使用零火線通過第一高頻電流互感器后,通過第一磁環濾波,再接入第三高頻電流互感器;
24、使用零火線通過第二高頻電流互感器后,通過第二磁環濾波,再接入第四高頻電流互感器。
25、可選的,將電流信號經adc轉換為數字信號。
26、可選的,方法還包括:對數字信號經高通數字濾波器進行濾波,所述高通數字濾波器階數為64階,截止頻率為10khz,單位沖激響應分別為h(n)。
27、可選的,提取出高頻電流互感器相應信號的諧波功率譜幅值之和,包括:
28、將濾波后的數字信號數據同時進行分段處理,對分段處理后的數據,進行快速傅里葉變換,計算出每段數據三次和五次諧波功率譜幅值之和。
29、可選的,分段處理時將每20us內數據分為1段數據。
30、可選的,以識別出檢測到的故障電弧是否為本路電弧信號,包括:
31、若且時,則為本路故障電弧,若或則為旁路串擾信號;
32、其中,分別為第一、第二、第三、第四高頻電流互感器連續采樣的電流信號所對應的一段數據三次和五次諧波功率譜幅值之和。
33、可選的,連續采樣的電流信號為:四路采樣率為2mhz的電流信號。
34、可選的,高通濾波處理用于濾除低頻帶的干擾信號。
35、再一方面,本專利技術還提供了一種計算設備,包括:一個或多個處理器;
36、處理器,用于執行一個或多個程序;
37、當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行時,實現如上述所述的方法。
38、再一方面,本專利技術還提供了一種計算機可讀存儲介質,其上存有計算機程序,所述計算機程序被執行時,實現如上述所述的方法。
39、與現有技術相比,本專利技術的有益效果為:
40、本專利技術提供了一種用于電弧串擾信號識別的方法,包括:采用特定的采樣電路,對目標電力系統的電流信號進行連續采樣,基于連續采樣的電流信號,判斷所述目標電力系統是否發生故障電弧;若發生,將所述連續采樣的電流信號轉換為數字信號,并進行高通濾波處理;當識別到故障電弧時,對濾波后的數字信號進行分時處理后,進行高頻計算,提取出所述高頻電流互感器相應信號的諧波功率譜幅值之和,作為串擾識別特征量,并進行比較,以識別出檢測到的故障電弧是否為本路電弧信號。本專利技術能夠通過對電流信號進行處理,有效的識別出電弧診斷過程中的串擾信號。
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【技術保護點】
1.一種用于電弧串擾信號識別的方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,采用的特定的采樣電路,包括:兩個錳鋅磁環和四個高頻電流互感器;
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,將電流信號經ADC轉換為數字信號。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:對數字信號經高通數字濾波器進行濾波,所述高通數字濾波器階數為64階,截止頻率為10KHz,單位沖激響應分別為h(n)。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述提取出高頻電流互感器相應信號的諧波功率譜幅值之和,包括:
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述分段處理時將每20us內數據分為1段數據。
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述以識別出檢測到的故障電弧是否為本路電弧信號,包括:
8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述連續采樣的電流信號為:四路采樣率為2MHz的電流信號。
9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述高通濾波處理用于濾除低頻帶的干擾信號。</p>10.一種用于電弧串擾信號識別的系統,其特征在于,包括:
11.根據權利要求10所述的系統,其特征在于,采用的特定的采樣電路,包括:兩個錳鋅磁環和四個高頻電流互感器;
12.根據權利要求10所述的系統,其特征在于,將電流信號經ADC轉換為數字信號。
13.根據權利要求10所述的系統,其特征在于,所述方法還包括:對數字信號經高通數字濾波器進行濾波,所述高通數字濾波器階數為64階,截止頻率為10KHz,單位沖激響應分別為h(n)。
14.根據權利要求10所述的系統,其特征在于,所述提取出高頻電流互感器相應信號的諧波功率譜幅值之和,包括:
15.根據權利要求14所述的系統,其特征在于,所述分段處理時將每20us內數據分為1段數據。
16.根據權利要求10所述的系統,其特征在于,所述以識別出檢測到的故障電弧是否為本路電弧信號,包括:
17.根據權利要求10所述的系統,其特征在于,所述連續采樣的電流信號為:四路采樣率為2MHz的電流信號。
18.根據權利要求10所述的系統,其特征在于,所述高通濾波處理用于濾除低頻帶的干擾信號。
19.一種計算機設備,其特征在于,包括:
20.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,其上存有計算機程序,所述計算機程序被執行時,實現如權利要求1-9中任一所述的方法。
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【技術特征摘要】
1.一種用于電弧串擾信號識別的方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,采用的特定的采樣電路,包括:兩個錳鋅磁環和四個高頻電流互感器;
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,將電流信號經adc轉換為數字信號。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:對數字信號經高通數字濾波器進行濾波,所述高通數字濾波器階數為64階,截止頻率為10khz,單位沖激響應分別為h(n)。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述提取出高頻電流互感器相應信號的諧波功率譜幅值之和,包括:
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述分段處理時將每20us內數據分為1段數據。
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述以識別出檢測到的故障電弧是否為本路電弧信號,包括:
8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述連續采樣的電流信號為:四路采樣率為2mhz的電流信號。
9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述高通濾波處理用于濾除低頻帶的干擾信號。
10.一種用于電弧串擾信號識別的系統,其特征在于,包括:
11.根據權利要求10所述的系統,其...
【專利技術屬性】
技術研發人員:張蓬鶴,陳少雄,宋如楠,楊藝寧,陳敢超,吳忠強,薛陽,王加英,王聰,王璧成,郜波,陳昊,楊柳,于浩,
申請(專利權)人:中國電力科學研究院有限公司,
類型:發明
國別省市:
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