本发明专利技术涉及一种基于解析图求解与SVM的小电流接地系统故障选线方法。首先，判断故障发生瞬间的故障初相角是否属于[90°，270°)，若故障初相角属于[90°，270°)，则应用EEMD对1/6工频周期的暂态零序电流进行分解，通过相关系数获得零序特征电流，并对其进行Hilbert变换；然后，选取特征解析点，并分别求取虚相位特征角并构造虚相位特征角向量；最后，利用虚相位特征角向量训练SVM1分类器，输入测试集，输出选线结果。若初相角不属于[90°，270°)，则利用相同的处理方法求得虚相位特征角向量，进而训练SVM2分类器，输入测试集，输出选线结果。理论分析和仿真结果表明，该选线方法原理简单，选线准确率高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于解析图求解与SVM的小电流接地系统故障选线方法。首先，判断故障发生瞬间的故障初相角是否属于[90°，270°)，若故障初相角属于[90°，270°)，则应用EEMD对1/6工频周期的暂态零序电流进行分解，通过相关系数获得零序特征电流，并对其进行Hilbert变换；然后，选取特征解析点，并分别求取虚相位特征角并构造虚相位特征角向量；最后，利用虚相位特征角向量训练SVM1分类器，输入测试集，输出选线结果。若初相角不属于[90°，270°)，则利用相同的处理方法求得虚相位特征角向量，进而训练SVM2分类器，输入测试集，输出选线结果。理论分析和仿真结果表明，该选线方法原理简单，选线准确率高。【专利说明】基于解析图求解与SVM的小电流接地系统故障选线方法
本专利技术涉及一种基于解析图求解与SVM的小电流接地系统故障选线方法，属电力系统故障选线
。
技术介绍
目前，对于配电网的故障选线问题一直未能得到很好解决。发生单相接地故障时，暂态信号特征量丰富，使得基于暂态信号的分析方法得到广泛关注，常用的暂态信号故障分析方法有:暂态能量法、S变换、普罗尼(Prony)算法、相关分析法、小波分解、经验模态分解等。利用暂态能量法进行故障选线，当发生大电阻接地故障时，由于消弧线圈感性电流对故障瞬间零序电流的补偿作用，使得线路间的暂态零序电流相差较小，暂态能量法易导致误判。利用S变换具有良好的时频特性实现选线，但S变换分解后信息量太多，如何合理的利用相角信息有待进一步研究。Prony算法对低频暂态信号具有较好的拟合能力，对高频暂态信号拟合效果欠佳且在模型阶次的确定上有待进一步研究。采用相关分析法实现选线，当流过电缆健全线路与架空故障线路的零序电流的幅度相近时，该方法失效。小波变换对故障暂态信号处理时具有良好的时频特性，当发生高阻接地故障时，故障分量小，判断故障线路时有困难，该算法受限。经验模态分解(EMD)对非线性，非平稳信号的处理具有明显的优势，能分解出表征各特征分量的MF，但可能会造成模态混叠现象，该故障选线方法有待进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有故障选线方法的不足，专利技术一种基于解析图求解与SVM的小电流接地系统故障选线方法。首先，故障发生瞬间，判断故障初相角是否属于[90° ,270° )，若故障初相角属于[90° ,270° )，应用EEMD对各分支线路故障时刻起1/6工频周期的暂态零序电流进行分解，通过相关系数获得零序特征电流，并对其进行Hilbert变换；然后，选取特征解析点，并分别求取虚相位特征角并构造虚相位特征角向量；最后，利用虚相位特征角向量训练SVM1分类器，输入测试集，输出选线结果。若故障初相角不属于[90° ,270° )，则利用同样的方法求得的在该故障初相角范围内的虚相位特征角向量并训练SVM2分类器，输入测试集，输出选线结果。本专利技术基于故障瞬间暂态零序电流存在突变这一现象，物理特征清晰，并可提高选线结果的可信度。所述的基于解析图求解与SVM的小电流接地系统故障选线方法，该方法具体步骤如下:步骤I当小电流接地系统发生单相接地故障时，故障选线装置立即启动，判断故障初相角S是否属于[90° ,270° )，若此时的故障初相角δ属于[90° ,270° )，则进行以下步骤:步骤①采用IOOKHz的采样频率记录故障时刻起1/6工频周期内各条分支线路暂态零序电流。(k为分支线路的编号，k=l，2，...，q ;n为采样点，n=l，2，...，N)步骤②将采集到的1/6工频周期内第k条分支线路暂态零序电流进行EEMD分解，得到頂F分量，h为MF分量的编号，h=l，2，...U，U为分解得到的MF分量组数。步骤③遴选零序特征电流求取与原始暂态零序电流Jif O)的相关系数《?Ρ，利用相关系数最大的2组IMF分量和进行重构得到zfOO。求取相关系数的计算式如下:【权利要求】1.一种基于解析图求解与SVM的小电流接地系统故障选线方法，其特征在于，故障发生瞬间，判断故障初相角是否属于[90° ,270° )，若故障初相角属于[90° ,270° )，应用EEMD (Ensemble Empirical Mode Decomposition,集合经验模态分解)对各分支线路故障时刻起1/6工频周期的暂态零序电流进行分解，通过相关系数获得零序特征电流，并对其进行Hilbert变换；然后，选取特征解析点，并分别求取虚相位特征角并构造虚相位特征角向量；最后，利用虚相位特征角向量训练SVM1 (Support Vector Machine,支持向量机)分类器，输入测试集，输出选线结果。若初相角不属于[90° ,270° )，则利用同样的方法求得在该故障初相角范围内的虚相位特征角向量并训练SVM2分类器，输入测试集，输出选线结果。2.根据权利要求1所述的基于解析图求解与SVM的小电流接地系统故障选线方法，该方法具体步骤如下: 步骤I当小电流接地系统发生单相接地故障时，故障选线装置立即启动，判断故障初相角S是否属于[90° ,270° )，若此时的故障初相角δ属于[90° ,270° )，则进行以下步骤: 步骤①采用IOOKHz的采样频率记录故障时刻起1/6工频周期内各条分支线路暂态零序电流。(k为分支线路的编号，k=l，2，...，q ;n为采样点，n=l，2，...，N) 步骤②将采集到的1/6工频周期内第k条分支线路暂态零序电流进行EEMD分解，得到MF分量C$0)，h为MF分量的编号，h=l，2，...U，U为分解得到的MF分量组数。 步骤③遴选零序特征电流if⑷..求取dO)与原始暂态零序电流；的相关系数CC^，利用相关系数最大的2组IMF分量和cilax2(?)进行重构得到。 求取相关系数的计算式如下: 3.根据权利要求2所述的基于解析图求解与SVM的小电流接地系统故障选线方法，其特征在于，所述步骤I之前，还需进行如下步骤: 步骤a:判断小电流接地系统的零序电压U0 (t)是否大于母线额定电压Un的0.15倍，当U0(t) > 0.15化时，则执行步骤b ;当UQ(t) ( 0.15仏时，则返回步骤α。 步骤b:判断电压互感器是否断线:当电压互感器发生断线时，则发出电压互感器断线警告信息；当电压互感器没有发生断线时，则执行步骤C。 步骤c:判断消弧线圈是否发生串联谐振:当发生串联谐振时，则调节消弧线圈远离谐振点以防止其发生串联谐振；当消弧线圈没有发生串联谐振时，则判定小电流接地系统发生单相接地故障。【文档编号】G01R31/08GK103760464SQ201410028877【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日 【专利技术者】王晓卫, 魏向向, 张涛, 高杰, 侯雅晓 申请人:河南理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓卫，魏向向，张涛，高杰，侯雅晓，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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