System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 铁路10kV变配电所线路单相接地故障选线保护方法技术_技高网

铁路10kV变配电所线路单相接地故障选线保护方法技术

技术编号:40483415 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-26 19:16
本申请提供了一种铁路10kV变配电所线路单相接地故障选线保护方法,包括:监测不同接地系统的母线零序电压和线路零序电流;若母线零序电压大于启动阈值且非PT断线故障,则基于CRITIC算法对比母线零序电压导数形态与线路零序电流形态之间的变异性和冲突性,并确定线路的概率权重;若线路的概率权重中的最大值大于等于第一预设阈值,则将该最大值对应的线路确定为故障线路,否则将母线确定为故障线路,并将故障线路跳闸隔离;其中,接地系统的线路数量大于等于1。本申请采用CRITIC算法对比零序电压电流形态,适用于包括高阻接地、出线短、中性点经消弧线圈的过补偿接地系统在内的任一接地系统场景,且不受限于线路的条数。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及铁路10kv变配电所电力线缆的故障选线及隔离,尤其是涉及一种铁路10kv变配电所线路单相接地故障选线保护方法。


技术介绍

1、实际中,在铁路10kv变配电所电力线缆发生故障时,需要快速锁定故障线路,并对故障线路进行检修、恢复,以保证铁路10kv变配电所稳定运行。

2、现阶段,通常采用以下方法实现铁路10kv变配电所线路单相接地故障选线。基于稳态零序电流的群体比幅比相法:选出零序电流稳态幅值最大的3条线路后,根据故障线路和非故障线路的零序电流反相原理,筛选出故障线路;无功功率方向法:将各线路零序电流与零序电压的希尔伯特变换值相乘,再在一周期内累加及求平均,求得线路的无功功率,将无功功率为负值的线路确定为故障线路,故障线路与非故障线路的无功功率相反;暂态零模极性法:对比各线路零序电流暂态分量与零序电压导数的极性,将极性相反的线路确定为故障线路。

3、但是,以上方法在实际应用中均存在一定缺陷。对于比幅比相法,在发生单相接地故障时,若系统的中性点不接地,则故障线路和非故障线路的零序电流反相;若系统的中性点经消弧线圈接地,由于消弧线圈的过补偿作用,故障线路和非故障线路的零序电流不再反相,因此,比幅比相法不适用于经消弧线圈的过补偿接地系统的故障线路判断;对于无功功率方向法,与比幅比相法类似,不适用于经消弧线圈的过补偿接地系统的故障线路判断;对于暂态零模极性法,在出线较少或较短、以及经高阻接地的情况下,故障线路和非故障线路的零序电流差别不大,难以准确判断线路极性,因此,极性法不再适用。并且,以上三种方法均属于线路零序电流比较法,需要至少两条线路才能比对出故障线路,均不适用于系统中仅有一条线路的故障判断。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请实施例的目的在于提供一种铁路10kv变配电所线路单相接地故障选线保护方法,采用critic算法对比零序电压电流形态,适用于包括高阻接地、出线短、中性点经消弧线圈的过补偿接地系统在内的任一接地系统场景,且不受限于线路的条数。

2、本申请实施例提供了一种铁路10kv变配电所线路单相接地故障选线保护方法,所述方法包括:

3、监测不同接地系统的母线零序电压和线路零序电流,并启动选线;

4、对于同一接地系统,基于critic算法对比母线零序电压导数形态与线路零序电流形态之间的变异性和冲突性,并基于所述变异性和所述冲突性确定线路的概率权重;

5、若线路的概率权重中的最大值大于等于第一预设阈值,则将该最大值对应的线路确定为故障线路,否则将母线确定为故障线路,并将所述故障线路跳闸隔离;其中,所述接地系统的线路数量大于等于1。

6、在一种可能的实施方式中,在所述对于同一接地系统,基于critic算法对比母线零序电压导数形态与线路零序电流形态之间的变异性和冲突性,并基于所述变异性和所述冲突性确定线路的概率权重之后,所述方法还包括:

7、基于critic算法和证据理论对线路进行多判据融合,得到线路的融合信度值;其中,线路的判据包括:线路零序电流高频带形态、线路零序电流次频带形态、线路零序电流形态、线路零序电流高频带最大幅值、线路零序电流次频带最大幅值、线路零序电流最大幅值、线路零序电流谐波频带能量最大值、线路零序电流中的衰减直流分量、所述概率权重;

8、若各线路的融合信度值中的最大值大于等于所述第一预设阈值,则将该最大值对应的线路确定为故障线路,否则将母线确定为故障线路,并将所述故障线路跳闸隔离;其中,所述接地系统的线路数量大于等于2。

9、在一种可能的实施方式中,所述对于同一接地系统,基于critic算法对比母线零序电压导数形态与线路零序电流形态之间的变异性和冲突性,并基于所述变异性和所述冲突性确定线路的概率权重,包括:

10、对母线零序电压形态进行求导;

11、对线路零序电流形态以及求导后的母线零序电压形态按照正向指标进行归一化处理,得到各指标在发生故障后的半周期采样点的多个数据;其中,母线零序电压导数形态与线路零序电流形态均为时序波形;所述指标为母线零序电压导数和线路零序电流;

12、针对每个指标,将该指标的多个数据的标准差确定为该指标的变异性;

13、针对每个指标,获取该指标与除该指标之外的任一指标之间的相关系数,并取所述相关系数的反向指标,得到该指标与其他指标的冲突性;

14、针对每个指标,将该指标的变异性和冲突性的乘积,确定为该指标的指标信息量;

15、针对每个指标,将该指标的指标信息量在各指标的指标信息量的和值中的占比,确定为该指标的概率权重。

16、在一种可能的实施方式中,通过如下方式确定所述线路零序电流高频带形态、所述线路零序电流次频带形态、所述线路零序电流高频带最大幅值、所述线路零序电流次频带最大幅值、所述线路零序电流谐波频带能量最大值、所述线路零序电流中的衰减直流分量:

17、对线路零序电流发生故障后的首个周波信号进行基于db10小波包函数的5层小波分解,得到32个频带,将所述32个频带中的工频信号所对应的(5,0)分量滤除,得到31个谐波频带的时域波形;

18、针对每条线路,根据该线路在小波包分解后各谐波频带的时域波形的各采样点瞬时值,确定该线路在各谐波频带的能量值;

19、针对每条线路,将该线路的31个谐波频带的能量值中的最大值,确定为该线路零序电流谐波频带能量最大值;

20、针对每条线路,将该线路的31个谐波频带中能量值最大的谐波频带确定为高频带,将所述高频带的时域波形确定为所述线路零序电流高频带形态,将所述线路零序电流高频带形态的幅值中的最大值确定为所述线路零序电流高频带最大幅值;

21、针对每条线路,将该线路的31个谐波频带中能量值第二大的谐波频带确定为次频带,将所述次频带的时域波形确定为所述线路零序电流次频带形态,将所述线路零序电流次频带形态的幅值中的最大值确定为所述线路零序电流次频带最大幅值;

22、针对每条线路,将该线路的所述(5,0)分量在一个周波信号的各波点处的衰减直流分量的绝对值求和后取平均,得到该线路的线路零序电流中的衰减直流分量。

23、在一种可能的实施方式中,所述基于critic算法和证据理论对线路进行多判据融合,得到线路的融合信度值,包括:

24、基于critic算法,分别确定线路零序电流高频带形态、线路零序电流次频带形态、线路零序电流形态的概率分配值,并将所述概率分配值确定为对应判据的第一数值;针对零序电流高频带最大幅值、线路零序电流次频带最大幅值、线路零序电流最大幅值、线路零序电流谐波频带能量最大值、线路零序电流中的衰减直流分量中的任一判据,计算该判据的初始数值在同一判据的多个初始数值总和中的占比,得到该判据的第一数值;

25、针对每个判据,若该判据的第一数值小于等于第二预设阈值且在同一判据的多个第一数值大小排名中满足置零要求,则将该判据置本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁路10kV变配电所线路单相接地故障选线保护方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的铁路10kV变配电所线路单相接地故障选线保护方法,其特征在于,在所述对于同一接地系统,基于CRITIC算法对比母线零序电压导数形态与线路零序电流形态之间的变异性和冲突性,并基于所述变异性和所述冲突性确定线路的概率权重之后,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的铁路10kV变配电所线路单相接地故障选线保护方法,其特征在于,所述对于同一接地系统,基于CRITIC算法对比母线零序电压导数形态与线路零序电流形态之间的变异性和冲突性,并基于所述变异性和所述冲突性确定线路的概率权重,包括:

4.根据权利要求2所述的铁路10kV变配电所线路单相接地故障选线保护方法,其特征在于,通过如下方式确定所述线路零序电流高频带形态、所述线路零序电流次频带形态、所述线路零序电流高频带最大幅值、所述线路零序电流次频带最大幅值、所述线路零序电流谐波频带能量最大值、所述线路零序电流中的衰减直流分量:

5.根据权利要求2所述的铁路10kV变配电所线路单相接地故障选线保护方法,其特征在于,所述基于CRITIC算法和证据理论对线路进行多判据融合,得到线路的融合信度值,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种铁路10kv变配电所线路单相接地故障选线保护方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的铁路10kv变配电所线路单相接地故障选线保护方法,其特征在于,在所述对于同一接地系统,基于critic算法对比母线零序电压导数形态与线路零序电流形态之间的变异性和冲突性,并基于所述变异性和所述冲突性确定线路的概率权重之后,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的铁路10kv变配电所线路单相接地故障选线保护方法,其特征在于,所述对于同一接地系统,基于critic算法对比母线零序电压导数形态与线路零序电流形态之间的变异性...

【专利技术属性】
技术研发人员:李腾张伟
申请(专利权)人:北京交通大学
类型:发明
国别省市:

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