低压供配电线路电弧故障的分类识别方法技术

本发明专利技术公开一种低压供配电线路电弧故障分类识别方法，主要针对低压供配电线路中出现的各类电弧故障进行分类识别与检测保护，其特点是以线路中的电流为分析对象，通过对电流进行相空间重构获得电流波形相空间轨迹图，并计算电流波形相空间轨迹图的信息维数，以电流波形相空间轨迹图的信息维数作为电流波形的相空间特征量，以电流波形的零休时间作为电流的时域特征量，以线路电流波形的相空间特征量和时域特征量构建电流二维特征量，运用非线性支持向量分类机系统对电流二维特征量数据样本进行训练，获得电弧故障分类识别模型，运用该模型以电流二维特征量为检测分析对象，对低压供配电线路中的电弧故障进行分类识别与检测保护。

Classification and recognition method of arc fault in low voltage power supply and distribution line

Arc fault classification method for distribution line of the invention discloses a low voltage, mainly for classification and detection of protection for all types of arc fault appeared in low-voltage power supply line, which is characterized by the current in the circuit is analyzed, the current through the phase space reconstruction of phase space trajectories for the current waveform, and calculate the information the dimension of current waveform of phase space trajectory map, the current waveform of phase space trajectory map information dimension as the characteristics of phase space of current waveform, the current waveform of zero time as the time-domain features of current, current construction of two-dimensional feature to feature phase space line current waveform and the time-domain features, using nonlinear support vector classification system to train the current two-dimensional feature data samples for arc fault classification model, using the model Taking the two-dimensional characteristic quantity of current as the object of detection and analysis, the arc faults in low voltage power supply and distribution lines are classified, identified and detected.

【技术实现步骤摘要】
低压供配电线路电弧故障的分类识别方法
：本专利技术涉及一种低压供配电线路电弧故障的分类识别方法，特别是涉及一种以电流相空间特征和时域特征为检测对象的低压供配电线路电弧故障的分类识别方法。
技术介绍
：楼宇建筑内的供配电线路由于各类的原因会引发电弧故障，供配电线路中的电弧故障按其产生的位置不同可以具体的分为串联电弧故障和并联电弧故障。并联电弧故障发生在两根导体之间，是一种短路电弧故障，往往是由于两导体接头处有触碰连接，或两导体之间由于绝缘损伤、炭化而产生，所以并联电弧故障又可以细分为并联点接触式电弧故障和并联炭化路径式电弧故障。并联电弧故障的电流波形受到负载的影响，一般大于负载电流。串联电弧故障是发生在单根导体上，如果是由于单根导体发生的机械式的断裂，或者是导体的连接处发生松动而引起的串联电弧故障称为串联点接触式电弧故障；如果由于单根导体熔断时绝缘皮炭化而产生，则称为串联炭化路径式电弧故障。串联电弧故障的电流波形虽然也受到负载的影响，但是其电流幅值一般小于负载电流，由于目前传统的熔断器、断路器等保护装置都是以过电流为检测对象的，对线路的短路故障能够有效的检测与保护，而对于串联电弧故障不本文档来自技高网...

【技术保护点】
低压供配电线路电弧故障分类识别方法，其特征在于采集被保护线路的电流信号，提取电流波形相空间特征与时域特征并构建二维特征量数据库，运用非线性支持向量机分类机系统对电流二维特征量样本数据进行训练，并形成电弧故障分类机识别模型，应用该模型对配电线路中的电弧故障进行识别与检测，包含以下步骤：(1)运用电流传感器采集被保护线路电流，利用精密取样电阻将电流信号转化为电压信号，再利用A/D转换器将电压模拟信号转化为数字信号，采样频率设为f＝100kZ；(2)以被保护线路带载情况下正常工作电流峰值为基准，将电流信号归一化处理，使得采集到的线路正常带载情况下工作电流峰值为单位1，出现电弧故障时段的电流幅值同比例...

【技术特征摘要】
1.低压供配电线路电弧故障分类识别方法，其特征在于采集被保护线路的电流信号，提取电流波形相空间特征与时域特征并构建二维特征量数据库，运用非线性支持向量机分类机系统对电流二维特征量样本数据进行训练，并形成电弧故障分类机识别模型，应用该模型对配电线路中的电弧故障进行识别与检测，包含以下步骤：(1)运用电流传感器采集被保护线路电流，利用精密取样电阻将电流信号转化为电压信号，再利用A/D转换器将电压模拟信号转化为数字信号，采样频率设为f＝100kZ；(2)以被保护线路带载情况下正常工作电流峰值为基准，将电流信号归一化处理，使得采集到的线路正常带载情况下工作电流峰值为单位1，出现电弧故障时段的电流幅值同比例调整。该步骤可以通过调整放大电路的比例倍数来完成；(3)运用改进的坐标延迟法对采集到的电流信号进行相空间重构，具体方法是：以电流的过零点为起点，以一个周期的时间加上坐标延迟时间为电流波形截取长度，按时间次序依次截取大于一个周期的波形，对所截取的线路电流波形进行相空间重构，对应每一个电流采样波形得到一个对应的相空间轨迹图，重构的相空间横坐标为Ix＝i(t)，重构的相空间纵坐标为Iy＝i(t+Δt)，坐标延迟时间最优取值为Δt＝2ms，嵌入维数m＝10；(4)基于分形理论运用像素点覆盖法计算电流相空间轨迹图的信息维数，分别计算出线路所带不同电气负载时正常运行情况和出现电弧故障情况的电流波形相空间轨迹图的信息维数，以电流波形相空间轨迹图的信息维数作为识别电弧故障的电流特征量之一；(5)分别计算出线路所带不同电气负载时正常运行情况和出现电弧故障情况的电流波形零休时间，电流波形的零休时间即电流波形出现平肩时段所维持的时间长度，以计算出的电流零休时间作为识别电弧故障的另一电流特征量，结合电流波形相空间轨迹图信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：马少华，鲍洁秋，蔡志远，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21