技术领域本发明涉及一种配电网故障选线方法，尤其是涉及一种基于暂态零序电流的含DG配电网故障选线方法。
背景技术：
我国6～35kV配电网的中性点常采用经消弧线圈的运行方式，其可以补偿单相接地短路过程中的电容电流，允许故障后线路工作1～2h，所以在实际配电网中广泛应用，但也存在故障电流微弱，电弧不稳定和易受外界噪声干扰等问题。另外，随着我国的DG并网技术日渐成熟，越来越多的DG将以直接或微电网的方式并入电网。因此，快速和准确地选出故障线路对配电网和DG的安全稳定运行具有重要意义。当DG并网后，DG的接入会改变各相故障电流的分布，但不会改变各线路首端零序电流之间幅值和极性的差异，使得原有的利用零序电流的信息作为选线判据的方法可继续使用。近年来，基于零序电流暂态量的故障选线研究越来越多，并取得了大量研究成果。例如，采用希尔伯特-黄变换和数字陷波器来分别获取非工频零序电流的能量和5次谐波极性；或者依据暂态零序电流波形的相似性原理，构建反映零序电流波形及幅值的相对熵特征矩阵，并利用模糊核聚类算法实现选线；又或者按照最大能量原则，利用小波包变换对暂态零序电流进行分解并提取特征频带，并将特征频带导入改进振子系统进行选线；还可采用暂态零序电流小波包分解系数的极性和模值关系进行选线。然而在强噪声背景下，上述方法配电网故障选线准确率较低，因此，对如何在噪声背景下提高配电网故障选线准确率的研究具有重要意义。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于暂态零序电流的含DG配电网故障选线方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于暂态零序电流的含DG配电网故障选线方法，该方法包括如下步骤：(1)求取优化的双稳态系统势函数及4阶龙格-库塔算法的计算步长；(2)含DG配电网发生故障后，获取故障后1.25个工频周期内的各分支线路的暂态零序电流；(3)将获取的各分支线路的暂态零序电流导入优化的双稳态系统势函数并采用4阶龙格-库塔算法求解，获取各分支线路的特征电流；(4)根据各分支线路的特征电流求取各分支线路的特征角度θn，n＝1,2,…,s，s为分支线路总条数；(5)令i＝1；(6)判断θi是否大于90°，若是则第i条分支线路故障，结束故障选线，否则执行步骤(7)；(7)判定i是否等于s，若是则发生母线故障，结束故障选线，否则令i＝i+1，并返回步骤(6)。步骤(1)具体为：(101)建立双稳态系统势函数：dx(t)/dt＝ax(t)-b[x(t)]3+s(t)+Γ(t)，其中，a，b为势函数参数，s(t)为输入信号，Γ(t)为高斯白噪声，x(t)为输出变量，t为采样时刻；(102)采用互相关余弦和量子遗传算对双稳态系统势函数进行优化获取势函数参数a和b的优化值以及4阶龙格-库塔算法数值计算步长h的最优值；(103)将势函数参数a和b的优化值带入双稳态系统势函数得到优化的双稳态系统势函数。步骤(102)具体为：(102a)设定势函数参数a和b的范围a∈[-10,10]，b∈[0,10]，4阶龙格-库塔算法数值计算步长h∈[0.001,0.2]，设定量子遗传算法参数：种群Q的大小为50，量子比特编码长度为20，遗传代数G为100，赋值迭代次数j＝0；(102b)随机生成N个以量子比特编码的染色体，获取初始化的种群并作为待优化种群；(102c)测量待优化种群中的每个个体，获得相对应的十进制的确定解Pk＝[ak,bk,hk]，将Pk作为第k个双稳态系统势函数参数a和b，，k＝1,2,…,N，将ak和bk作为第个双稳态系统的势函数参数a和b对应的值，而得到N个双稳态系统，hk作为第k个双稳态系统采用4阶龙格-库塔算法求解时的数值计算步长h对应的值；(102d)设定理想状态暂态零序电流iz(t)，对iz(t)添加信噪比为-1db的高斯白噪声得到izg(t)；(102e)将izg(t)分别替换N个双稳态系统势函数中的s(t)+Γ(t)，并分别采用4阶龙格-库塔算法对N个双稳态系统进行求解，得到第k个双稳态系统输出的特征电流k＝1,2,…,N；(102f)采用互相关余弦计算公式求取第k个双稳态系统输出的特征电流与理想状态暂态零序电流iz(t)之间的互相关余弦Hck；(102g)从(102f)计算的互相关余弦中选取最大值Hcq，Hcq表示第q个双稳态系统输出的特征电流与理想状态暂态零序电流iz(t)之间的互相关余弦；(102h)判断Hcq是否大于或等于0.95，若是，则选取第q个双稳态系统对应的aq和bq作为势函数参数a和b的优化值，同时选取求解第q个双稳态系统对应的法数值计算步长hq作为数值计算步长h的最优值，结束，否则执行步骤(102i)；(102i)对待优化种群利用量子旋转门对个体实施调整，得到新的种群，并将该新的种群作为待优化种群；(102j)对(102i)得到的待优化种群执行步骤(102c)～(102f)，并获取待优化种群互相关余弦Hck中的最大值记为中间互相关余弦(102k)若大于0.9，则将对应的势函数参数为作为势函数参数a和b的优化值，同时将对应的数值计算步长作为数值计算步长h的最优值，结束，否则执行步骤(102m)；(102m)判断j是否大于100，若是则将对应的势函数参数为作为势函数参数a和b的优化值，同时将对应的数值计算步长作为数值计算步长h的最优值，否则赋值迭代次数j＝j+1，并返回步骤(102i)。互相关余弦计算公式具体为：ρAB=E(iA·iB)-EiAEiBD{iA(t)