一种配电网故障类型的判断方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种配电网故障类型的判断方法和系统，包括：获取故障电压信号、标准综合特征矩阵和标准电压信号特征值；基于所述故障电压信号和所述标准电压信号特征值，采用希尔伯特变换、离散傅里叶变换和希尔伯特

【技术实现步骤摘要】
一种配电网故障类型的判断方法和系统


[0001]本专利技术属于配电网继电保护故障识别
，具体涉及一种配电网故障类型的判断方法和系统。

技术介绍

[0002]统计表明，日常生活中大多数的供电中断现象均是由配电网的短路故障所导致。考虑到配电网具有深入城区直接连接低压用户的显著特点，为缩短用户的停电等待时长，同时，避免持续短路电流所造成的设备损坏，甚至更严重的人身触电伤亡等恶性扩大事故，需要为快速故障切断提供精准地故障类型判别。现阶段，对于主流的辐射状配网保护，主要依据母线电压和线路电流的序分量以及相位分量等信息构造保护判据。然而，低压用户功率频繁波动、故障条件多变、以及系统自身的不对称等问题给配网保护特征量的研究判别带来极大挑战。
[0003]现阶段，对于含模糊性和随机性干扰的配网故障信号的内在特性研究引发热议。较为成熟的电网故障识别算法主要有数字信号微机保护算法和监督学习算法两大类。以人工神经网络，模糊推理系统和支持向量机等为代表的监督学习算法虽具有较强的复杂非线性捕捉能力，却因受制于模型结构的超参数选择以及训练数据质量等现实问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网故障类型的判断方法，其特征在于，包括：获取故障电压信号、标准综合特征矩阵和标准电压信号特征值；基于所述故障电压信号和所述标准电压信号特征值，采用希尔伯特变换、离散傅里叶变换和希尔伯特-黄变换生成所述故障电压信号对应的综合特征矩阵；将所述综合特征矩阵与标准综合特征矩阵进行比对，得到电网故障类型；所述标准综合特征矩阵为多个，每个标准综合特征矩阵分别对应一种电网故障类型。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准电压信号特征值包括：各相电压波形的均方根值与各相电压波形IMF1分量的瞬时幅值累加和。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述故障电压信号和所述标准电压信号特征值，采用希尔伯特变换、离散傅里叶变换和希尔伯特-黄变换生成所述故障电压信号对应的综合特征矩阵，包括：基于所述标准电压信号各相电压波形的均方根值和所述故障电压信号，采用希尔伯特变换生成所述故障电压信号均方根值的特征值序列；基于所述故障电压信号，采用离散傅里叶变换生成所述故障电压信号的谐波特征值序列；基于所述标准电压信号各相电压波形IMF1分量的瞬时幅值累加和与所述故障电压信号，采用希尔伯特-黄变换生成所述故障电压信号的突变特征值序列；基于所述故障电压信号均方根值的特征值序列、谐波特征值序列和突变特征值序列，生成所述故障电压信号对应的综合特征矩阵。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述标准电压信号各相电压波形的均方根值和所述故障电压信号，采用希尔伯特变换生成所述故障电压信号均方根值的特征值序列，包括：基于所述故障电压信号，采用希尔伯特变换，计算所述故障电压信号的包络值；基于所述故障电压信号的包络值，计算所述故障电压信号各相电压波形的均方根值；基于所述故障电压信号各相电压波形的均方根值和所述标准电压信号各相电压波形的均方根值，生成所述故障电压信号均方根值的特征值序列。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按下式生成所述故障电压信号均方根值的特征值序列：式中，a
V,j
表示第j个故障电压信号波形的均方根值，NOM
V,j
表示第j个标准电压信号波形的均方根值，1表示位于综合特征矩阵的第m1行，j表示故障电压信号均方根值的特征值序列的第j个元素，j的取值范围为3，分别对应三相的电压信号。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述故障电压信号，采用离散傅里叶变换生成所述故障电压信号的谐波特征值序列，包括：采用离散傅里叶变换，计算故障电压信号各相电压波形的基波最大幅值、奇次谐波最大幅值和偶次谐波最大幅值；基于所述故障电压信号各相电压波形的基波最大幅值、奇次谐波最大幅值和偶次谐波
最大幅值，生成所述故障电压信号的谐波特征值序列。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，按下式生成所述故障电压信号的谐波特征值序列：式中，P
O/H,j
表示第j个故障电压信号偶次谐波最大幅值，P
E/H,j
表示第j个故障电压信号奇次谐波最大幅值，a为阈值，其数值为第j个故障电压信号基波幅度的二十分之一，2表示位于综合特征矩阵的第m2行，j表示故障电压信号谐波特征值序列的第j个元素，j的取值范围为3分别对应三相的电压信号。8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述标准电压信号各相电压波形IMF1分量的瞬时幅值累加和与所述故障电压信号，采用希尔伯特-黄变换生成所述故障电压信号的突变特征值序列，包括：在故障电压信号各相电压波形的一个周期内，采用希尔伯特-黄变换生成故障电压信号各相电压波形IMF1分量的瞬时幅值累加和；基于所述故障电压信号各相电压波形IMF1分量的瞬时幅值累加和与标准电压信号各相电压波...

【专利技术属性】
技术研发人员：符金伟，史常凯，尹惠，关石磊，高源，王越，王安琪，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：