一种适用于弧光接地故障的定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于弧光接地故障的定位方法及系统，包括，采集接地故障数据进行标签分类，形成弧光接地故障数据和非弧光接地故障数据；利用尖峰脉冲对所述弧光接地故障数据进行识别判断，得到识别结果；基于LSSVM构建定位模型对所述识别结果进行定位计算，获得初步定位结果；利用贝叶斯概率策略二次验证所述初步定位结果以确定最终的定位结果，完成定位。本发明专利技术不仅提高了配网运检精益化程度，还实现快速对故障点的定位，消除了现有故障定位技术受故障信号微弱、现场运行环境复杂、故障检测设备可靠性低、故障原因等因素影响，提高定位准确度，保障配网运行安全稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于弧光接地故障的定位方法及系统
本专利技术涉及配网接地故障识别定位的
，尤其涉及一种适用于弧光接地故障的定位方法及系统。
技术介绍
我国配电网普遍采用不接地或经消弧线圈接地方式，其单相接地表现为小电流接地故障形式，目前，小电流接地故障检测技术仍普遍采用人工拉路的方式，即费时费力，又造成了不必要的停电损失，据统计，配网故障中20％左右是由于小电流接地引起的开关人工拉路引起的，对配网的可靠性造成了较大的影响；同时，随着配网运检精益化程度的提高，需要快速对故障区段进行定位，更为严峻的是随着分布式电源在配网中的广泛接入，对于配网的高效故障定位的要求越来越高，小电流接地故障定位技术受故障信号微弱、现场运行环境复杂、故障检测设备可靠性低、故障原因等因素影响，故障检测定位准确率较低。电力系统停电绝大部分是配电网原因引起的，单相接地故障占配电网故障总数的80％左右，其故障定位技术对提高供电可靠性、推动智能电网建设具有十分重要的意义。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术提供了一种适用于弧光接地故障的定位方法及系统，能够解决无法准确检测定位弧光接地故障的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：包括，采集接地故障数据进行标签分类，形成弧光接地故障数据和非弧光接地故障数据；利用尖峰脉冲对所述弧光接地故障数据进行识别判断，得到识别结果；基于LSSVM构建定位模型对所述识别结果进行定位计算，获得初步定位结果；利用贝叶斯概率策略二次验证所述初步定位结果以确定最终的定位结果，完成定位。作为本专利技术所述的一种适用于弧光接地故障的定位方法的一种优选方案，其中：构建所述定位模型，包括，选取径向基函数作为所述定位模型的目标函数，如下式：其中，x＝{x1；x2；…；x14}：所述弧光接地故障数据的电流频率特性向量组成的频率特性矩阵，y：所述弧光接地故障数据的所述电流频率特性向量，σ：核宽度，反应了训练集的分布、范围特性。作为本专利技术所述的一种适用于弧光接地故障的定位方法的一种优选方案，其中：所述定位模型需进行参数优化训练，包括，初始化惩罚参数C和所述σ，利用训练集对所述LSSVM进行训练，并利用测试集进行测试；设定阈值，若所述LSSVM模型阈值未达到要求，根据误差对所述C和所述σ进行赋值优化，直到测试数据精度达到阈值要求；输出所述定位模型。作为本专利技术所述的一种适用于弧光接地故障的定位方法的一种优选方案，其中：包括，构建所述训练集包括，采集近五年的所述弧光接地故障相关数据定义为所述训练集；构建所述验证集包括，采集近两年的所述弧光接地故障相关数据定义为所述验证集；构建所述测试集包括，采集待检测的所述弧光接地故障相关数据定义为所述测试集。作为本专利技术所述的一种适用于弧光接地故障的定位方法的一种优选方案，其中：利用所述贝叶斯概率策略进行二次验证，包括，输入所述弧光接地故障相关数据量、脉冲量和采样点数量以进行融合处理和异常概率计算，若处理结果概率大于等于0.5，则所述初步定位结果异常；若所述处理结果概率小于0.5，则所述初步定位结果正常；概率计算如下，P(Bi|Ai)＝Bi|Aii＝1,2,……n其中，Bi：第i个协同检查因子中被正确识别的故障点个数，Ai：第i个协同检查因子中识别的故障点个数。作为本专利技术所述的一种适用于弧光接地故障的定位方法的一种优选方案，其中：所述标签分类包括，对采集的所述接地故障数据进行预处理，根据电弧特性及周波标记所述接地故障数据；利用零序电流波形特征、故障相电压变化调取所述接地故障数据中的所述弧光接地故障数据；剩余未被调取的所述接地故障数据则为所述非弧光接地故障数据。作为本专利技术所述的一种适用于弧光接地故障的定位方法的一种优选方案，其中：利用所述尖峰脉冲进行识别，包括，判断故障相电压是否跌落越限并计算零序电流相邻采样点的差值，得到采样差值；根据零序电流周期有效值计算所述相邻采样点差值的理论值，获得理论差值；比较所述采样差值与所述理论差值的大小，若所述采样差值为所述理论差值的N倍，则所述采样差值所在的采样点为尖峰脉冲并设置阈值N＝10；依次统计连续出现的所述尖峰脉冲个数，若接地故障后躲开首周波的10个周波内所述脉冲尖峰数量在10至20内，则定义为所述弧光接地故障。作为本专利技术所述的一种适用于弧光接地故障的定位方法的一种优选方案，其中：所述尖峰脉冲包括，根据放电过程持续时间长度为1ms，定义1ms为窗口计算每个相邻两点之间的上升幅值或下降幅值；当所述上升幅值和所述下降幅值均超过设定的所述阈值时计算一次所述脉冲个数，如下，max(i′(t))>Thrmin(i′(t)＞-Thr其中，0<t<1ms，Thr：设定阈值；检测所述尖峰脉冲放电的上升沿和下降沿满足，|τmax-τmin|≤2mst′(τmax)＝max(i′(t))i′(τmin)＝min(i′(t))其中，故障上升最大幅值与下降最大幅值被限制在同一个零序尖峰脉冲的上升沿和下降沿。作为本专利技术所述的一种适用于弧光接地故障的定位方法的一种优选方案，其中：包括，设定所述阈值为所述零序电流正常情况下相邻采样点差值的10倍，如下，其中，Ns：一个周波采样点数，单位幅值正弦波在采样频率为Ns下相邻点最大的幅值差，A＝∑Ti(t)：该周波的零序电流积分值作为幅值。作为本专利技术所述的一种适用于弧光接地故障的定位系统的一种优选方案，其中：包括，采集模块，用于获取所述零序电流、电压的采样以及各类接地故障数据和弧光接地故障历史数据，其包括电压采样单元、电流采样单元和数据信息单元，所述电压采样单元用于采集配网母线的所述零序电压，所述电流采样单元用于采集配电出线的所述零序电流，所述数据信息单元用于采集各类接地故障历史数据和待检测数据；控制模块与所述采集模块相连接，其用于接收、运算、调控采样数据及周波数据，其包括运算单元、变换单元以及控制单元，所述运算单元用于读取所述采样数据和所述周波数据，调取运算体对其进行解析运算，得到运算数值，所述变换单元用于进行傅里叶变换，转换成所述运算单元能计算的数据，所述控制单元用于针对所述运算数值设定所述阈值；判断模块连接于所述控制模块，其用于分析、比较所述控制模块的运算结果，判断采样数据中是否含有弧光接地故障；定位模块与所述判断模块相连接于所述控制模块，其用于读取所述控制模块的所述运算结果进行初步定位，结合所述判断模块进行二次分析校对定位。本专利技术的有益效果：本专利技术通过对弧光接地故障的初步识别，利用目标函数进行定位计算，在优化标定参数的同时提高初步定位精度，最后通过贝叶斯概率验证定位结果，不仅提高了配网运检精益化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于弧光接地故障的定位方法，其特征在于：包括，/n采集接地故障数据进行标签分类，形成弧光接地故障数据和非弧光接地故障数据；/n利用尖峰脉冲对所述弧光接地故障数据进行识别判断，得到识别结果；/n基于LSSVM构建定位模型对所述识别结果进行定位计算，获得初步定位结果；/n利用贝叶斯概率策略二次验证所述初步定位结果以确定最终的定位结果，完成定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于弧光接地故障的定位方法，其特征在于：包括，
采集接地故障数据进行标签分类，形成弧光接地故障数据和非弧光接地故障数据；
利用尖峰脉冲对所述弧光接地故障数据进行识别判断，得到识别结果；
基于LSSVM构建定位模型对所述识别结果进行定位计算，获得初步定位结果；
利用贝叶斯概率策略二次验证所述初步定位结果以确定最终的定位结果，完成定位。


2.根据权利要求1所述的适用于弧光接地故障的定位方法，其特征在于：构建所述定位模型，包括，
选取径向基函数作为所述定位模型的目标函数，如下式：



其中，x＝{x1；x2；…；x14}：所述弧光接地故障数据的电流频率特性向量组成的频率特性矩阵，y：所述弧光接地故障数据的所述电流频率特性向量，σ：核宽度，反应了训练集的分布、范围特性。


3.根据权利要求1或2所述的适用于弧光接地故障的定位方法，其特征在于：所述定位模型需进行参数优化训练，包括，
初始化惩罚参数C和所述σ，利用训练集对所述LSSVM进行训练，并利用测试集进行测试；
设定阈值，若所述LSSVM模型阈值未达到要求，根据误差对所述C和所述σ进行赋值优化，直到测试数据精度达到阈值要求；
输出所述定位模型。


4.根据权利要求3所述的适用于弧光接地故障的定位方法，其特征在于：包括，
构建所述训练集包括，采集近五年的所述弧光接地故障相关数据定义为所述训练集；
构建所述验证集包括，采集近两年的所述弧光接地故障相关数据定义为所述验证集；
构建所述测试集包括，采集待检测的所述弧光接地故障相关数据定义为所述测试集。


5.根据权利要求4所述的适用于弧光接地故障的定位方法，其特征在于：利用所述贝叶斯概率策略进行二次验证，包括，
输入所述弧光接地故障相关数据量、脉冲量和采样点数量以进行融合处理和异常概率计算，若处理结果概率大于等于0.5，则所述初步定位结果异常；
若所述处理结果概率小于0.5，则所述初步定位结果正常；
概率计算如下，
P(Bi|Ai)＝Bi|Aii＝1,2,……n
其中，Bi：第i个协同检查因子中被正确识别的故障点个数，Ai：第i个协同检查因子中识别的故障点个数。


6.根据权利要求1或5所述的适用于弧光接地故障的定位方法，其特征在于：所述标签分类包括，
对采集的所述接地故障数据进行预处理，根据电弧特性及周波标记所述接地故障数据；
利用零序电流波形特征、故障相电压变化调取所述接地故障数据中的所述弧光接地故障数据；
剩余未被调取的所述接地故障数据则为所述非弧光接地故障数据。


7.根据权利要求6所述的适用于弧光接地故障的定位方法，其特征在于：利用所述尖峰脉冲进行识别，包括，
判断故障相电压是否跌落越限并计算零序电流相邻采样点的差值，得到采样差值；
根据零...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜莹，刘亚东，严英杰，丛子涵，熊思衡，江秀臣，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31