CN114243654A - 基于纯模拟量识别的录波数据故障线路判定系统、方法 - Google Patents

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余多
丁嘉熹
杨铭
邵宗官
杨宗铭
陈丽惠
李新洪
陈立东
张华生
郎洁
苏蓉
杨继党
杨胜
鲁双贵
徐正亚
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Abstract

本发明提出了基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定系统、方法，利用录波电气量收集速度快的优势进行纯模拟量形态识别的故障线路判定，在保障准确性的同时，故障判定的时效性大幅提升，第一时间辅助调控机构快速掌握故障信息；可以真实完整地反映保护动作完成的情况，正确评价保护动作，不受保护动作和断路器配置信息等因素的影响；不需要输电线路的拓扑结构和参数信息，基本不受系统负荷电流、故障类型、过渡电阻、故障起始角、线路参数等因素的影响，只需要主站系统接收到的线路电流和电压录波数据，即可输出故障线路、相别、起始时刻等分析报告，评估保护和重合闸动作正确性及自动给出评价，有助于保障电力系统输电线路安全稳定运行。

Description

基于纯模拟量识别的录波数据故障线路判定系统、方法
技术领域
本发明涉及电力系统中录波信息处理领域，尤其涉及基于纯模拟量识别的录波数据故障线路判定系统、方法。
背景技术
传统故障判定主要依赖于保护动作信息，保护信息点较多，主站收集和时间整理跨度大，对故障的快速反应能力弱，而故障发生时第一时间反应的是电气量信息，当前对录波器采集的电气数据利用不充分，造成调控机构无法在第一时间快速掌握故障信息，无形中延误了故障抢修的最佳时机。当前对输电线路的判定方法主要有差动辨识法、元件辨识法和证据举证法等，然而以上研究存在模型建立较为复杂、选线判据覆盖范围不全、对保护动作信息过于依赖、线路判定准确率不高及对故障源信号利用不充分等问题。
基于此，本文提出一种基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定系统、方法，利用并行绘制算法波形展示录波数据中的纯模拟量信号，智能搜索录波数据中存在的突变事件标记可疑线路，采用奇异信号检测能力较强的电流分形，进行可疑线路的再次验证，最终精确判定故障线路。该方法从信号本身出发，无需定值、不受运行方式影响、能有效避开极性和零相反接等干扰因素影响，简单易用，灵敏度高且鲁棒性好。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，利用并行绘制算法波形展示录波数据中的纯模拟量信号，智能搜索录波数据中存在的突变事件标记可疑线路，采用奇异信号检测能力较强的电流分形，进行可疑线路的再次验证，最终精确判定故障线路。
本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，包括以下步骤：
S1、提取并展示录波数据中纯模拟量数据；
S2、基于相电流突变量检测算法智能搜索纯模拟量数据中突变事件，初步锁定可疑故障线路和突变点对应的故障起始时刻点；
S3、基于分形理论识别可疑故障线路的纯模拟量形态，精确判定具体故障线路、相别和起始时刻点；
S4、基于动态反演技术推导和评价故障线路保护动作。
在以上技术方案的基础上，优选的，S2中“相电流突变量检测算法”具体为：
Δiφk＝||iφk-iφk-N|-|iφk-N-iφk-2N||＞Iset；
γ＝iφj/iφm＞γset；
式中，N为每周期采样点数，iφk为当前时刻相电流采样值；iφk-N为一周期前的相电流采样值；iφk-2N为两周期前相电流采样值；φ为a,b,c电流相和零相中任一线路相别，Iset为故障数据采集启动门槛，γ为电流峰值变比，γset为电流峰值变比阈值，k为突变点，iφj和iφm为突变点k左右两边最临近的同相位电流峰值，当Δiφk＞Iset且γ＞γset时，初步锁定可疑故障线路和k点对应的故障起始时刻点T0。
在以上技术方案的基础上，优选的，S3具体包括以下步骤：
S101、可视化展示可疑故障线路的故障电流和电压波形；
S102、故障电流波形中各个采样点记为集合S，且等分为多个数据子集，每个子集含有M个采样点，基于分形数公式计算每个子集的分形数，得到相电流波形分形数图；
S103、对相电流波形分形数图进行相邻周期分形数差值的计算，并设定分形数差值阈值，若所述分形数差值大于分形数差值阈值，确定发生故障以及故障点位置，根据故障点位置精确判定具体故障线路、相别和起始时刻点。
在以上技术方案的基础上，优选的，S102中分形数公式具体为：
Figure BDA0003397197030000031
式中，i代表电流，R为线性空间中的向量，q为任意采样点，j和l均为小于子集中采样点个数的取值，j和l根据子集中的采样点个数进行动态调整，若j和l为相邻整数，且l>j，则对应的横坐标差值表示采样时间间隔。
在以上技术方案的基础上，优选的，S103中相邻周期分形数差值记为Dφ(i)，Dφ(i)表示为：
Dφ(i)＝|Fφ(i-N)-Fφ(i)|；
式中，N为分形数图中每个周期的采样点数，φ表示线路相别，Fφ(i)表示φ相电流的分形数，Dφ(i)表示某个采样点的Fφ(i)与前一个周期Fφ(i-N)的差值。
在以上技术方案的基础上，优选的，S4具体包括以下步骤：
S201、利用视窗展示的输电线路故障相电流、相电压波形，进行故障过程的正演，梳理故障线路发生故障的次数，并确定故障是永久性故障还是瞬时性故障，充分认知故障过程中的暂态信息；
S202、基于故障线路所配置的保护装置的保护动作状态和时序关系，线路故障相保护信号发出后，断路器断开，断弧时故障相电流值变为0，重合闸动作执行成功，则电流恢复至故障前的状态；根据此原理，基于纯模拟量信号进行保护动作反演，推导保护动作开关量的变化情况；
S203、将反演得到的保护动作情况，与保信主站收集到的信息进行比对，对保护动作实施情况进行分析和评价。
另一方面，基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定系统，包括顺次连接的输入单元、文件解析单元、数据处理单元、数据分析单元和输出单元；
输入单元，通过单机或联网的形式导入保护装置、录波装置或其他监控系统所接收到的录波文件；
文件解析单元，获取录波文件的层次关系和文件类型，利用函数库统一解析转换成IEEE标准中的电力系统暂态数据交换通用格式，支持任意标准COMTRADE录波文件；
数据处理单元，读取COMTRADE录波数据中模拟量的通道参数，将通道数据对象化，进行波形并行绘制，实现位图快速融合和波形分层展示；
数据分析单元，遍历搜索各模拟量通道波形，锁定有突变事件的区域，自动判断故障线路，利用形态识别分析故障时刻、相别以及反演保护动作情况；
输出单元，自动提取故障线路名称、故障时刻、故障相别、断弧时刻信息，输出故障简报，给出保护动作正确性评价。
在以上技术方案的基础上，优选的，数据分析单元包括顺次连接的突变事件排查单元、故障线路锁定单元、故障相别识别单元、故障时刻提取单元和保护过程反演单元；
突变事件排查单元，对遍历搜索各模拟量通道波形，基于相电流突变量检测算法智能搜索纯模拟量数据中突变事件，初步锁定可疑故障线路和突变点对应的故障起始时刻点；
故障线路锁定单元，基于分形理论识别可疑故障线路的纯模拟量形态，锁定故障线路；
故障相别识别单元，精确识别锁定故障线路的相别；
故障时刻提取单元，基于故障波形提取故障线路的起始时刻点；
保护过程反演单元，基于动态反演技术推导和评价故障线路保护动作。
本发明的基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)提升故障判定效率：故障后反应最快的为电气量信息，利用录波电气量收集速度快的优势进行纯模拟量形态识别的故障线路判定，在保障准确性的同时，故障判定的时效性大幅提升，第一时间辅助调控机构快速掌握故障信息；
(2)可评价保护情况的正确性：线路发生故障时，短路点电流迅速增大，引起该线路配备的保护装置发出动作信号，断路器收到保护动作信号后跳闸，分断短路点，跳闸成功后，线路上的故障相电流变为0。据此原理，从故障相电流变化情况，可以真实完整地反映保护动作完成的情况，正确评价保护动作，不受保护动作和断路器配置信息等因素的影响；
(3)本实施例基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，不需要输电线路的拓扑结构和参数信息，基本不受系统负荷电流、故障类型、过渡电阻、故障起始角、线路参数等因素的影响，只需要主站系统接收到的线路电流和电压录波数据，即可输出故障线路、相别、起始时刻等分析报告，评估保护和重合闸动作正确性及自动给出评价，有助于保障电力系统输电线路安全稳定运行。该诊断方法简单、使用，具有简单的操作性和移植性，既可支持单机离线分析，也可作为故障诊断服务模块嵌套在各操作系统中使用，具有广泛的应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法的流程图；
图2为本发明基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法中S1的流程图；
图3为三相电流及自产零相电流示意图；
图4为本发明基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法中基于分形理论获取的故障线路形态；
图5为本发明基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法中故障波形和分形波形的对比图；
图6为本发明基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法中基于动态反演的故障线路保护动作推导示意图；
图7为本发明基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路精确判定系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
当前对输电线路的故障判定方法中使用较多的方法是：获取突变的各相输电线路电流波形及各自相应突变前的输电线路电流波形，设置电流突变阈值，当两者电流差值超过电流突变阈值时，判定发生故障，根据突变电流所处的相别和突变时间确定故障线路。但是引起电流突变的原因有很多种，扰动幅度很大的扰动信号也会引起线路中电流突变，使用传统方法会发送误判的情况。另外，线路故障时，相邻线路也存在扰动，模拟量形态上与故障线路表现出高度相似性，导致判定故障线路存在困难。因此，为了解决上述问题，如图1所示，本发明提供基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，具体包括以下步骤：
S1、提取并展示录波数据中纯模拟量数据；
其中，可采用基于并行绘制算法展示纯模拟量波形，如图2所示，具体包括以下步骤：
S301、载入故障录波数据的配置文件*.cfg的路径信息；
S302、根据获取的*.cfg配置文件的路径，获取配置文件中的模拟量通道信息；
S303、根据获取的*.cfg配置文件的通道信息，计算通道信息的行数；
S304、测量保存在工作空间中的配置通道信息的行数cfg_len，并设置单元数组cfg_string以便存储配置文件信息；
S305、根据配置文件信息的行数cfg_len循环依次按行读取配置文件的每一行于工作空间中的单元数组cfg_string中；
S306、根据COMTRADE配置文件的格式，直接从单元数组cfg_string中提取相关量保存到相应的变量名称中，如通道信息、采样率、采样点和数据文件类型；
S307、读取扩展名为.dat的数据文件中的模拟通道中采样数据；
S308、根据各通道的放大倍数以及直流量信息，计算出实际的二次采样值进行各通道图形化并行绘制。
S2、基于相电流突变量检测算法智能搜索纯模拟量数据中突变事件，初步锁定可疑故障线路和突变点对应的故障起始时刻点；
其中，相电流突变量检测算法具体为：Δiφk＝||iφk-iφk-N|-|iφk-N-iφk-2N||＞Iset；γ＝iφj/iφm＞γset；式中，N为每周期采样点数，iφk为当前时刻相电流采样值；iφk-N为一周期前的相电流采样值；iφk-2N为两周期前相电流采样值；φ为a,b,c电流相和零相中任一线路相别，Iset为故障数据采集启动门槛，γ为电流峰值变比，γset为电流峰值变比阈值，k为突变点，iφj和iφm为突变点k左右两边最临近的同相位电流峰值，当Δiφk＞Iset且γ＞γset时，初步锁定可疑故障线路和k点对应的故障起始时刻点T0。
需要注意的是：系统正常运行时，负荷电流是稳定的，即使负荷电流稍有波动，但不会在两个工频周期这么短的时间内变化很大，突变量电流近似为0。如果线路在某一时刻发生故障，此时相电流突变量远远大于0，可以根据三相电流及自产零相电流示意图3和相电流突变量检测算法式判别录波数据是否存在突变事件，并快速定位发生跳跃畸变或缓慢增长越限的突变点；
经步骤S2处理后可得到全部的可疑故障线路。由于故障线路和干扰线路的电流模拟量都具备扰动线路的波形特征，因此需进一步排除干扰线路。
S3、基于分形理论识别可疑故障线路的纯模拟量形态，精确判定具体故障线路、相别和起始时刻点；具体包括以下步骤：
S101、可视化展示可疑故障线路的故障电流和电压波形；
S102、故障电流波形中各个采样点记为集合S，且等分为多个数据子集，每个子集含有M个采样点，基于分形数公式计算每个子集的分形数，得到相电流波形分形数图；
其中，分形数公式为：
Figure BDA0003397197030000091
式中，i代表电流，R为线性空间中的向量，q为任意采样点，j和l均为小于子集中采样点个数的取值，j和l根据子集中的采样点个数进行动态调整，若j和l为相邻整数，且l>j，则对应的横坐标差值表示采样时间间隔。
S103、对相电流波形分形数图进行相邻周期分形数差值的计算，并设定分形数差值阈值，若所述分形数差值大于分形数差值阈值，确定发生故障以及故障点位置，根据故障点位置精确判定具体故障线路、相别和起始时刻点；
其中，相邻周期分形数差值记为Dφ(i)，Dφ(i)表示为：Dφ(i)＝|Fφ(i-N)-Fφ(i)|；式中，N为分形数图中每个周期的采样点数，φ表示线路相别，Fφ(i)表示φ相电流的分形数，Dφ(i)表示某个采样点的Fφ(i)与前一个周期Fφ(i-N)的差值。正常情况下，Dφ(i)近似为0，而故障时，分形数图中故障前后的相电流差值Dφ(i)变化幅度尤为明显。
如图4所示，对突变量检测标记的可疑线路樟叶I回线的三相电流信号，利用分形理论对Ia(t)、Ib(t)和Ic(t)进行分形数计算，从基于分形理论的故障线路形态识别图4中，可以看出Fa(i)和Fc(i)的分形成规律性变化，只有B相分形Fb(i)在50s～150s时间段内出现了畸变。对三相分形继续进行相邻周期分形数差值Dφ(i)的计算，从分形数差值图可看出Da(i)、Dc(i)基本接近于0，而Db(i)在52s时出现了电流突变量，利用突变点所在光标找到对应的时刻，结合录波器启动时间，可精确判定故障线路(110kV樟叶I回线)、故障相别(B相)和故障起始时刻(20:52:18:711)的信息，如图5所示。
需要注意的是：正常稳定运行的线路电流分形数呈周期性函数变化，但是当故障发生时，电流和电压波形畸变会带来分形数的变化，本实施例采用奇异信号检测能力较强的电流分形而不是电压分形的好处在于电流信号的失真率小，可以更好地反应故障线路情况；
基于相电流突变量检测算法的突变事件智能搜索只是初步锁定了可疑故障线路和起始时刻点，经过S101-S103对可疑故障线路进一步分析，基于分形理论对故障线路的相电流进行二次分析处理，利用纯模拟量进行前后粗、细形态识别的方法，从故障信号本身入手，不受其他保护动作信号延迟等问题的影响，可准确判定故障线路和故障时刻，有助于故障点的准确判定，为后续对故障距离的准确计算奠定基础。。
S4、基于动态反演技术推导和评价故障线路保护动作。
由于录波模拟量与保护动作开关量具有故障信号同源、独立运作和分开采集的特点，因此，可利用图形化波形正演故障全过程，通过动态反演技术，进行保护动作反向推导，与保信系统收集到的保护动作开关量信息进行比对分析，确保对保护动作正确评价的科学性和合理性。
基于动态反演的故障线路保护动作推导如图6所示，从图6正演过程可以清晰锁定一次故障的断弧时刻T1，电流恢复时刻T2以及第二次故障的断弧时刻T3，基于这3个特征点，并结合保护动作元件之间的关系模型，反演一次故障保护动作、断路器跳闸和重合成功均已正确发生，二次故障T3后的电流一直持续为0，说明故障有切除，但是存在重合闸动作可能未发生或重合不成功的情况，锁定问题点，对重合闸动作进行问题点定位。
故障过程正演：利用视窗展示的输电线路故障相电流、相电压波形，进行故障过程的正演，梳理故障线路发生故障的次数，并确定是永久性故障还是瞬时性故障，充分认知故障过程中的暂态信息。
保护动作反演：以故障线路所配置的保护装置的保护动作状态和时序关系为理论基础，线路故障相保护信号发出后，断路器断开，断弧时故障相电流值变为0，重合闸动作执行成功，则电流恢复至故障前的状态。根据此原理，基于纯模拟量信号进行保护动作反演，推导保护动作开关量的变化情况。
正确性评价：将反演得到的保护动作情况，与保信主站收集到的信息进行比对，对保护动作实施情况进行分析和评价，排查保护可能出现的误动、拒动或信号丢失的问题，减少错误动作和不明事故的发生。
本实施例的有益效果为：提升故障判定效率：故障后反应最快的为电气量信息，利用录波电气量收集速度快的优势进行纯模拟量形态识别的故障线路判定，在保障准确性的同时，故障判定的时效性大幅提升，第一时间辅助调控机构快速掌握故障信息；
可评价保护情况的正确性：线路发生故障时，短路点电流迅速增大，引起该线路配备的保护装置发出动作信号，断路器收到保护动作信号后跳闸，分断短路点，跳闸成功后，线路上的故障相电流变为0。据此原理，从故障相电流变化情况，可以真实完整地反映保护动作完成的情况，正确评价保护动作，不受保护动作和断路器配置信息等因素的影响；
本实施例基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，不需要输电线路的拓扑结构和参数信息，基本不受系统负荷电流、故障类型、过渡电阻、故障起始角、线路参数等因素的影响，只需要主站系统接收到的线路电流和电压录波数据，即可输出故障线路、相别、起始时刻等分析报告，评估保护和重合闸动作正确性及自动给出评价，有助于保障电力系统输电线路安全稳定运行。该诊断方法简单、使用，具有简单的操作性和移植性，既可支持单机离线分析，也可作为故障诊断服务模块嵌套在各操作系统中使用，具有广泛的应用价值。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供实施实施例1所述方法的基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路精确判定系统，如图7所示，包括输入单元、文件解析单元、数据处理单元、数据分析单元和输出单元；
输入单元，通过单机或联网的形式导入保护装置、录波装置或其他监控系统所接收到的录波文件；
文件解析单元，获取录波文件的层次关系和文件类型，利用函数库统一解析转换成IEEE标准中的电力系统暂态数据交换通用格式，支持任意标准COMTRADE录波文件；
数据处理单元，读取COMTRADE录波数据中模拟量的通道参数，将通道数据对象化，进行波形并行绘制，实现位图快速融合和波形分层展示；
数据分析单元，遍历搜索各模拟量通道波形，锁定有突变事件的区域，自动判断故障线路，利用形态识别分析故障时刻、相别以及反演保护动作情况。其中，数据分析单元包括顺次连接的突变事件排查单元、故障线路锁定单元、故障相别识别单元、故障时刻提取单元和保护过程反演单元；突变事件排查单元，对遍历搜索各模拟量通道波形，基于相电流突变量检测算法智能搜索纯模拟量数据中突变事件，初步锁定可疑故障线路和突变点对应的故障起始时刻点；故障线路锁定单元，基于分形理论识别可疑故障线路的纯模拟量形态，锁定故障线路；故障相别识别单元，精确识别锁定故障线路的相别；故障时刻提取单元，基于故障波形提取故障线路的起始时刻点；保护过程反演单元，基于动态反演技术推导和评价故障线路保护动作。
输出单元，自动提取故障线路名称、故障时刻、故障相别、断弧时刻信息，输出故障简报，给出保护动作正确性评价。
实施例3
在实施例1的基础上，本实施例提供一个具体的应用实例。
对广西某供电局近6个月主站接收到的录波文件进行故障分析和数据统计，基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法应用前后效果比对结果如表1所示，平均3分钟即可出判定结果，故障线路判断准确率高于99％，诊断效率提升85％，保护动作自动评价准确率高于95％，在线路故障清理中发挥了重要的信息支撑作用。
表1纯模拟量形态识别方法应用前后效果比对
Figure BDA0003397197030000141
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、提取并展示录波数据中纯模拟量数据；
S2、基于相电流突变量检测算法智能搜索纯模拟量数据中突变事件，初步锁定可疑故障线路和突变点对应的故障起始时刻点；
S3、基于分形理论识别可疑故障线路的纯模拟量形态，精确判定具体故障线路、相别和起始时刻点；
S4、基于动态反演技术推导和评价故障线路保护动作。
2.如权利要求1所述的基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，其特征在于：所述S2中“相电流突变量检测算法”具体为：
Δiφk＝||iφk-iφk-N|-|iφk-N-iφk-2N||＞Iset；
γ＝iφj/iφm＞γset；
式中，N为每周期采样点数，iφk为当前时刻相电流采样值；iφk-N为一周期前的相电流采样值；iφk-2N为两周期前相电流采样值；φ为a,b,c电流相和零相中任一线路相别，Iset为故障数据采集启动门槛，γ为电流峰值变比，γset为电流峰值变比阈值，k为突变点，iφj和iφm为突变点k左右两边最临近的同相位电流峰值，当Δiφk＞Iset且γ＞γset时，初步锁定可疑故障线路和k点对应的故障起始时刻点T0。
3.如权利要求1所述的基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，其特征在于：所述S3具体包括以下步骤：
S101、可视化展示可疑故障线路的故障电流和电压波形；
S102、故障电流波形中各个采样点记为集合S，且等分为多个数据子集，每个子集含有M个采样点，基于分形数公式计算每个子集的分形数，得到相电流波形分形数图；
S103、对相电流波形分形数图进行相邻周期分形数差值的计算，并设定分形数差值阈值，若所述分形数差值大于分形数差值阈值，确定发生故障以及故障点位置，根据故障点位置精确判定具体故障线路、相别和起始时刻点。
4.如权利要求3所述的基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，其特征在于：所述S102中分形数公式具体为：
Figure FDA0003397197020000021
式中，i代表电流，R为线性空间中的向量，q为任意采样点，j和l均为小于子集中采样点个数的取值，j和l根据子集中的采样点个数进行动态调整，若j和l为相邻整数，且l>j，则对应的横坐标差值表示采样时间间隔。
5.如权利要求3所述的基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，其特征在于：所述S103中相邻周期分形数差值记为Dφ(i)，Dφ(i)表示为：
Dφ(i)＝|Fφ(i-N)-Fφ(i)|；
式中，N为分形数图中每个周期的采样点数，φ表示线路相别，Fφ(i)表示φ相电流的分形数，Dφ(i)表示某个采样点的Fφ(i)与前一个周期Fφ(i-N)的差值。
6.如权利要求1所述的基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定方法，其特征在于：所述S4具体包括以下步骤：
S201、利用视窗展示的输电线路故障相电流、相电压波形，进行故障过程的正演，梳理故障线路发生故障的次数，并确定故障是永久性故障还是瞬时性故障，充分认知故障过程中的暂态信息；
S202、基于故障线路所配置的保护装置的保护动作状态和时序关系，线路故障相保护信号发出后，断路器断开，断弧时故障相电流值变为0，重合闸动作执行成功，则电流恢复至故障前的状态；根据此原理，基于纯模拟量信号进行保护动作反演，推导保护动作开关量的变化情况；
S203、将反演得到的保护动作情况，与保信主站收集到的信息进行比对，对保护动作实施情况进行分析和评价。
7.基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定系统，其特征在于：包括顺次连接的输入单元、文件解析单元、数据处理单元、数据分析单元和输出单元；
输入单元，通过单机或联网的形式导入保护装置、录波装置或其他监控系统所接收到的录波文件；
文件解析单元，获取录波文件的层次关系和文件类型，利用函数库统一解析转换成IEEE标准中的电力系统暂态数据交换通用格式，支持任意标准COMTRADE录波文件；
数据处理单元，读取COMTRADE录波数据中模拟量的通道参数，将通道数据对象化，进行波形并行绘制，实现位图快速融合和波形分层展示；
数据分析单元，遍历搜索各模拟量通道波形，锁定有突变事件的区域，自动判断故障线路，利用形态识别分析故障时刻、相别以及反演保护动作情况；
输出单元，自动提取故障线路名称、故障时刻、故障相别、断弧时刻信息，输出故障简报，给出保护动作正确性评价。
8.如权利要求7所述的基于纯模拟量形态识别的录波数据故障线路判定系统，其特征在于：所述数据分析单元包括顺次连接的突变事件排查单元、故障线路锁定单元、故障相别识别单元、故障时刻提取单元和保护过程反演单元；
突变事件排查单元，对遍历搜索各模拟量通道波形，基于相电流突变量检测算法智能搜索纯模拟量数据中突变事件，初步锁定可疑故障线路和突变点对应的故障起始时刻点；
故障线路锁定单元，基于分形理论识别可疑故障线路的纯模拟量形态，锁定故障线路；
故障相别识别单元，精确识别锁定故障线路的相别；
故障时刻提取单元，基于故障波形提取故障线路的起始时刻点；
保护过程反演单元，基于动态反演技术推导和评价故障线路保护动作。
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