多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法与系统技术方案

一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法，包括：连续采集母线零序电压，判断是否超过设定阈值，若零序电压超过设定阈值时，记录该时刻为，将[,]记作故障时间区间，为电网工频周期；获取上述故障时间区间内的各馈线出口处各零序电流采样序列；根据各零序电流采样序列，构造相互独立的多判据故障指标体系，包括：故障瞬态功率测度指标、故障瞬态频率相似度测度指标与故障瞬态空间距离测度指标；根据多判据故障指标体系，得到信度分配函数；将信度分配函数利用D

【技术实现步骤摘要】
多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法与系统


[0001]本专利技术属于配电网络
，更具体的，涉及一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法。

技术介绍

[0002]配电网的安全可靠运行是实现高水平智能电网的关键环节，配网故障主要有单相接地短路、相间短路、两相接地短路、三相短路及断线故障等类型，其中单相接地故障占到80%左右。由于单相故障电流较小、信息不易捕捉、配网架构复杂等原因，其选线定位一直是一个难题。然而，由于故障信号微弱、故障工况复杂，单相接地故障在谐振接地系统中的准确定位一直是一个难题，如何快速准确找到故障发生位置已成为传统电力系统中为数不多未得到彻底解决的问题之一。随着新能源技术的发展，光伏、风电等电源的加入使得配电网结构日益复杂，对故障定位的挑战越来越大，迫切需要研究高可靠的面向有源配电系统的故障诊断方法。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，解决上述缺陷，进而提出一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法。
[0004]本专利技术采用如下的技术方案。
[0005]一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法，包括如下步骤：步骤1，连续采集母线零序电压，判断是否超过设定阈值，若零序电压超过设定阈值时，记录该时刻为，将[,]记作故障时间区间，为电网工频周期；步骤2，获取上述故障时间区间内的各馈线出口处各零序电流采样序列：{，，...， }，其中为传感器采样频率，表示第条线路在时刻的零序电流采样值，为线路标号，表示对进行取整运算；零序电流采样序列简化为：{，，...， }，其中，n=[]表示故障时间区间内的零序电流一共有个离散采样点；步骤3，根据各零序电流采样序列，构造相互独立的多判据故障指标体系，包括：故障瞬态功率测度指标、故障瞬态频率相似度测度指标与故障瞬态空间距离测度指标；步骤4，根据多判据故障指标体系，得到信度分配函数；步骤5，根据D
‑
S算法规则，利用信度分配函数，得到各个线路的融合后的概率计算值；步骤6，利用各个线路的融合后的概率计算值进行故障判定。
[0006]进一步的，故障瞬态功率测度指标为其中表示故障时间区间内与第个所对应的零序电压离散值，表示第条线路对应瞬时功率测度值。
[0007]进一步的，故障瞬态频率相似度测度指标为其中：其中：表示第条线路对应的瞬态频率相似度测度值，。
[0008]进一步的，故障瞬态空间距离测度指标为其中：其中：表示第条线路对应的瞬态空间距离测度值，K为配电网的线路的总数量。
[0009]进一步的，步骤4具体包括：其中：为判据对第条线路的信度分配函数，对应故障瞬态功率测度指标、对应故障瞬态空间距离测度指标、对应故障瞬态空间距离测度指标。
[0010]进一步的，设定阈值是0.15倍的线电压。
[0011]进一步的，步骤5具体包括：其中，其中，K为配电网的线路的总数量，为配电网的第k条线路的融合后的概率计算值，为交集符号，、为步骤S4中的信度分配函数。
[0012]进一步的，步骤6具体包括：若，则判定线路为故障线路，否则，线路为健康线路。
[0013]一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线系统，包括：电压采集模块、故障构造模块与逻辑计算模块；电压采集模块用于采集母线零序电压；故障构造模块用于构造故障瞬态功率测度指标、故障瞬态频率相似度测度指标与故障瞬态空间距离测度指标，逻辑计算模块用于得到信度分配函数，以及得到各出线的融合后的概率计算值。
[0014]本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术将故障瞬态电流幅值、瞬态电流波形以及瞬态电流空间距离作为故障判据，通过D
‑
S证据理论进行组合运算，得到最大的故障概率值，以能快速实现对单相接地故障的馈线判定，判定精度高，安全可靠；（2）本专利技术从对信度函数的优化着手，构造了一种针对D
‑
S证据理论的改进方案，使其能够规避传统概率问题而适用于故障选线；（3）本专利技术技术方案对噪声干扰体现出了较强的免疫能力。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例提供的一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法流程图。
[0016]图2是使用本专利技术实施例提供的一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法的10kV辐射状谐振接地系统示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0018]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种多信息融合的有源配电网单
相接地故障选线方法，具体包括如下步骤：步骤1、连续采集母线零序电压，当零序电压超过设定阈值时，也即母线零序电压监测值超过0.15倍线电压值对应时刻，记录该时刻为，将[,]]记作故障时间区间，为电网工频周期；上述设定阈值可以是0.15倍的线电压，T=20ms。
[0019]步骤2、获取上述故障时间区间内的各馈线（即线路）出口处各零序电流采样序列：{，，...， }，其中为传感器采样频率，表示对进行取整运算,记n= 表示故障时间区间内的零序电流一共有n+1个离散采样点，表示配电网的第条线路在时刻的零序电流采样值，为配电网的线路标号，因此，上述零序电流采样序列可以记作：{，，...， }；步骤3、构造相互独立的多判据故障指标体系；所述步骤3中包括如下步骤:步骤3.1、构造故障瞬态功率测度指标为其中表示故障时间区间内与第个所对应的零序电压离散值，表示第条线路对应瞬时功率测度值；步骤3.2、构造故障瞬态频率相似度测度指标为其中：步骤3.3、构造故障瞬态空间距离测度指标为
其中：K为配电网的线路的总数量。
[0020]步骤4、将上述步骤（3.1）（3.2）（3.3）所得的故障测度代入下式，得到信度分配函数：其中：为判据对第条线路的信度分配函数，用于作为D
‑
S证据运算输入。对应故障瞬态功率测度指标、对应故障瞬态空间距离测度指标、对故障瞬态空间距离测度指标。
[0021]步骤5，根据D
‑
S算法规则，利用信度分配函数，得到各个线路的融合后的概率计算值。
[0022]其中，其中，K为配电网的线路的总数量，为配电网的第k条线路的融合后的概率计算值，为交集符号。
[0023]步骤6，利用各个线路的融合后的概率计算值进行故障判定。具体为：若，则判定线路为故障线路，否则，线路为健康线路。
[0024]进一步的，步骤5还包括：
其中，表示各条出线是否发生故障的互斥假设集合。的作用是计算相应故障判据的不确定性信度值（例如，表1的最后一行“不确定度”），以表达该故障判据视角下“不确定故障发生在哪条线路上的”信度值。这是D
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S证据理论的优势。的具体含义是不确定故障线路发生具体位置所对应的概率值。
[0025]相应的，本公开还提出了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，连续采集母线零序电压，判断是否超过设定阈值，若零序电压超过设定阈值时，记录该时刻为，将[,]记作故障时间区间，为电网工频周期；步骤2，获取上述故障时间区间内的各馈线出口处各零序电流采样序列：{，，...， }，其中为传感器采样频率，表示条线路在时刻的零序电流采样值，为线路标号， 表示对进行取整运算；零序电流采样序列简化为：{，，...， }，其中，n=[]表示故障时间区间内的零序电流一共有个离散采样点；步骤3，根据各零序电流采样序列，构造相互独立的多判据故障指标体系，包括：故障瞬态功率测度指标、故障瞬态频率相似度测度指标与故障瞬态空间距离测度指标；步骤4，根据多判据故障指标体系，得到信度分配函数；步骤5，根据D
‑
S算法规则，利用信度分配函数，得到各个线路的融合后的概率计算值；步骤6，利用各个线路的融合后的概率计算值进行故障判定。2.根据权利要求1所述的一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，故障瞬态功率测度指标为其中表示故障时间区间内与第个所对应的零序电压离散值，表示第条线路对应瞬时功率测度值。3.根据权利要求1所述的一种多信息融合的有源配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，故障瞬态频率相似度测度指标为其中：
表示第条线路对应的瞬态频率相似度测度值，。4.根据权利要求1所述的一种多信息融合的有源配...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙昕杰，申张亮，荆江平，张刘冬，朱卫平，赵帅，周科峰，黄虹影，邓晨，程嘉诚，宋文斌，胡灿，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：