本发明专利技术提供一种小电流接地系统故障选线方法及装置，所述方法包括：根据预设的采样频率分别采集故障时刻起小电流接地系统中各条线路的暂态零序电流；根据各条线路的暂态零序电流，计算各条线路的最佳原子；根据各条线路的最佳原子，计算各条线路的原子奇异熵；根据各条线路的最佳原子，计算各条线路的原子实际能量；根据各条线路的原子奇异熵，基于预先构建的故障信任度函数计算各条线路的故障信任度值；根据各条线路的原子实际能量，修正所述各条线路的故障信任度值，得到各条线路的故障综合测度值；将各条线路的故障综合测度值进行比较，进行故障选线。该方法提高了故障选线的可靠性和准确性，能满足各种复杂电网结构的故障工况要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及电力系统故障选线
，具体设计一种小电流接地系统故障选线 方法及装置。
技术介绍
我国配电网主要采用中性点非有效接地系统，即小电流接地系统，小电流接地故 障又称为单向接地故障，是配电网最主要的故障形式，随着用户对供电可靠性的要求越来 越高，学者对小电流接地故障选线进行了大量的研究，因为在发生单向接地故障时，暂态信 号特征量非常丰富，使得基于暂态信号的分析方法得到了广泛的关注，常用的暂态信号故 障分析方法有：暂态能量法、普罗尼算法、相关分析法、小波分解法、S变换法W及经验模态 分解法等。 但是，现有的暂态信号故障分析方法对故障信号进行处理时仍存在许多缺陷，比 如，利用暂态能量法进行选线时，当发生大电阻接地故障时，由于消弧线圈感性电流对故障 瞬间零序电流的补偿作用，使得线路间的暂态零序电流相差较小，从而导致误判;普罗尼算 法虽然对低频暂态信号的拟合能力较好，但是对高频暂态信号的拟合能力欠佳;相关分析 法在流过电缆健全线路与架空故障线路放入零序电流的幅度相近时失效;小波变换法虽然 对故障信号处理具有良好的时频特性，但在发生高阻接地故障时，故障分量较小，难W判断 故障线路;S变换法虽然具有良好的时频特性，但是变换分解后的信息量太多，无法合理的 利用相角信息;经验模态分解法虽然对非线性、非平稳信号的处理具有优势，但是会造成模 态混叠现象。因此，现有的小电流接地系统故障选线方法具有W下缺陷：无法对暂态信号蕴含 丰富的故障信息进行量化处理，无法合理有效的利用故障特征信息，导致选线结果不准确； 对故障特征量的提取不具有自适用性，导致出现了无法解释的分解项;仅是将单一的故障 暂态信息作为进行选线的判断依据，没有将多种故障暂态信息进行融合，进行综合选线，因 此，不能覆盖所有的接地工况，故障选线准确性不高。所W，现有的小电流接地系统故障选 线装置的选线结果准确度较低，而且难W适用各种复杂电网结构的故障工况要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提出一种小电流接地系统故障选线方法及装 置，W解决现有技术存在的选线结果准确性较低，而且难W适用各种复杂电网结构的故障 工况要求的问题。 为此目的，第一方面，本专利技术提供一种小电流接地系统故障选线方法，所述方法包 括：根据预设的采样频率分别采集故障时刻起小电流接地系统中各条线路的暂态零 序电流； 根据各条线路的暂态零序电流，计算各条线路的Q个最佳原子，其中，Q为预设常 数； 根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的原子奇异赌； 根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的特征原子的实际能量； 根据各条线路的原子奇异赌，基于预先构建的故障信任度函数计算各条线路的故 障信任度值； 根据各条线路的原子实际能量，修正所述各条线路的故障信任度值，得到各条线 路的故障综合测度值； 将各条线路的故障综合测度值进行比较，选取故障综合测度值最大的线路为故障 线路。 其中，所述根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的原子奇异赌，包括： 计算各条线路的Q个最佳原子的奇异值，得到各条线路的Q个奇异值； 对各条线路的Q个奇异值进行归一化处理，得到各条线路归一化后的Q个奇异值； 根据各条线路归一化后的Q个奇异值，计算各条线路的原子奇异赌。 其中，在所述根据各条线路的暂态零序电流，计算各条线路的Q个最佳原子之后， 所述方法还包括： 根据预设的采样工频周期对各条线路的Q个最佳原子进行采样，得到各条线路的Q 个最佳采样原子； 相应地，所述计算各条线路的Q个最佳原子的奇异值，得到各条线路的Q个奇异值， 包括： 计算各条线路的Q个最佳采样原子的奇异值，得到各条线路的Q个奇异值。 其中，在所述根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的原子奇异赌之后，所 述方法还包括： 对各条线路的原子奇异赌进行归一化处理，得到各条线路归一化后的原子奇异 赌； 相应地，根据各条线路归一化后的原子奇异赌，基于预先构建的故障信任度函数 计算各条线路的故障信任度值。 其中，所述根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的特征原子的实际能量， 包括： 对各条线路的Q个最佳原子求和，得到各条线路的特征原子； 根据各条线路的特征原子，基于预设的特征原子能量计算公式，计算各条线路的 特征原子能量； 根据预设的暂态零序电流能量计算公式，计算各条线路的暂态零序电流能量； 根据各条线路的特征原子能量和各条线路的暂态零序电流能量，计算各条线路的 特征原子的实际能量。 其中，所述各条线路的故障综合测度函数为： Xj=EjCj, 其中，Xj为各条线路的故障综合测度函数，Ej为各线路的特征原子的实际能量，Cj 为各条线路的故障信任度，j为小电流接地系统中线路的编号。 其中，在所述根据预设的采样频率分别采集故障时刻起小电流接地系统中各条线 路的暂态零序电流之前，所述方法还包括： 获取小电流接地系统当前的零序电压和母线额定电压； 将所述获取零序电压和所述母线额定电压进行比较，若零序电压小于或等于预设 的母线额定电压值，执行所述获取小电流接地系统当前的零序电压和母线额定电压的步 骤； 若零序电压大于预设的母线额定电压值，检测小电流接地系统中电压互感器的接 通状态，若所述接通状态为断线，发出电压互感器断线警告信息； 若所述接通状态正常，检测小电流接地系统中消弧线圈的当前状态，若所述当前 状态为串联谐振，调节消弧线圈远离谐振点，若所述当前状态不是串联谐振，采集故障时刻 起小电流接地系统中各条线路的暂态零序电流。 第二方面，本专利技术提供一种小电流接地系统故障选线装置，所述装置包括： 采集模块，用于根据预设的采样频率分别采集故障时刻起小电流接地系统中各条 线路的暂态零序电流； 第一计算模块，用于根据各条线路的暂态零序电流，计算各条线路的Q个最佳原 子，其中，Q为预设常数； 采样模块，用于根据预设的采样工频周期对各条线路的Q个最佳原子进行采样，得 到各条线路的Q个最佳采样原子； 第二计算模块，用于根据各条线路的Q个最佳采样原子，计算各条线路的原子奇 异赌； 第Ξ计算模块，用于根据各条线路的Q个最佳采样原子，计算各条线路的特征原子 的实际能量； 第四计算模块，用于根据各条线路的原子奇异赌，基于预先构建的故障信任度函 数计算各条线路的故障信任度值； 修正模块，用于根据各条线路的原子实际能量，修正所述各条线路的故障信任度 值，得到各条线路的故障综合测度值； 选取模块，用于将各条线路的故障综合测度值进行比较，选取故障综合测度值最 大的线路为故障线路。 其中，所述第二计算模块，包括： 奇异值计算单元，用于计算各条线路的Q个最佳原子的奇异值，得到各条线路的Q 个奇异值； 归一化单元，用于对各条线路的Q个奇异值进行归一化处理，得到各条线路归一化 后的Q个奇异值； 原子奇异赌计算单元，用于根据各条线路归一化后的Q个奇异值，计算各条线路的 原子奇异赌。 其中，所述修正模块，包括： 特征原子计算单元，用于对各条线路的Q个最佳原子求和，得到各条线路的特征原 子； 特征原子能量计算单元，用于根据各条线路的特征原子，基于预设的特征原子能 量计算公式，计算各条线路的特征原子能量； 电流能量计算单元，用于根据预设的暂态零序电流能量计算公式，计算各条线路 的暂态零本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小电流接地系统故障选线方法，其特征在于，所述方法包括：根据预设的采样频率分别采集故障时刻起小电流接地系统中各条线路的暂态零序电流；根据各条线路的暂态零序电流，计算各条线路的Q个最佳原子，其中，Q为预设常数；根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的原子奇异熵；根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的特征原子的实际能量；根据各条线路的原子奇异熵，基于预先构建的故障信任度函数计算各条线路的故障信任度值；根据各条线路的原子实际能量，修正所述各条线路的故障信任度值，得到各条线路的故障综合测度值；将各条线路的故障综合测度值进行比较，选取故障综合测度值最大的线路为故障线路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：温渤婴，魏向向，苗立俐，郭志强，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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