一种谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法
【专利摘要】一种谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，包括当系统零序电压大于整定电压时，故障选线装置启动，记录故障前后的母线零序电压和各线路零序电流；对母线零序电压进行基于PSO改进的原子分解，确定故障发生时刻，以故障发生时刻为基准，对采集得到的各线路零序电流进行预处理得到两个工频周期的暂态零序电流，再对暂态零序电流进行基于PSO改进的原子分解，得到代表各线路暂态零序电流的暂态自由振荡分量和衰减直流分量的最佳匹配原子；对于最佳匹配原子，提取相应特征量信息；根据能量熵比例因子的大小确定单相接地故障发生模式，并根据模式进行自适应的故障选线。
【专利说明】一种谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及配电【技术领域】，特别涉及一种针对谐振接地系统单相接地故障自适应的故障选线方法。
【背景技术】
[0002]我国中低压配电网大多采用经消弧线圈接地的谐振接地系统，单相接地故障后系统容易发展成多点接地短路和相间短路使得事故继续扩大，因此如何快速准确的选出故障线路对电网安全稳定运行有重大意义。由于故障电流微弱和故障条件的随机性等因素的影响，一直缺乏准确可靠的故障选线方法。目前基于暂态量的故障选线方法对非平稳的故障暂态信号处理分析能力不足，不能准确有效的提取出故障暂态特征，特别是在高阻接地故障时可靠性得不到保证，因此，迫切需要提出一种新的适合各种故障情况的自适应故障选线方法。
【发明内容】
[0003]本发明主要是解决现有基于暂态量故障选线方法不能准确有效地提取故障暂态特征，且缺乏灵敏度较高的选线算法；通过改进的原子分解法能够有效辨识出谐振系统单相接地故障后暂态分量的幅值、衰减系数、频率、相角、起止时刻。
[0004]本发明的技术方案提供一种谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，包括如下步骤:
[0005]步骤1，当系统零序电压大于整定电压Uset时，故障选线装置启动，记录故障前后的母线零序电压和各线路零序电流；
[0006]步骤2，对母线零序电压进行基于PSO改进的原子分解，确定故障发生时刻，以故障发生时刻为基准，对采集得到的各线路零序电流进行预处理得到两个工频周期的暂态零序电流，再对暂态零序电流进行基于PSO改进的原子分解，得到代表各线路暂态零序电流的暂态自由振荡分量和衰减直流分量的最佳匹配原子；
[0007]步骤3，对于步骤2分解得到的代表各线路暂态零序电流的暂态自由振荡分量和衰减直流分量的最佳匹配原子，提取相应特征量信息；
[0008]步骤4，计算原子能量熵比例因子，根据能量熵比例因子确定单相接地故障发生模式，并根据模式进行自适应的故障选线。
[0009]而且，步骤I中，整定电压Usrt = 0.15Un，Un为母线额定电压。
[0010]而且，步骤2中，基于PSO改进的原子分解采用衰减正弦量原子，每个衰减正弦量原子包含6个参数(Aq，fq，aq, φ,, ts, te),Aq,fq,aq, Φ,分别为衰减正弦量的幅值、频率、衰减系数、相位；ts和tx分别为衰减正弦量的开始和终止时间。
[0011]而且，步骤2中，确定故障发生时刻是基于以下公式，
【权利要求】
1.一种谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1，当系统零序电压大于整定电压Usrt时，故障选线装置启动，记录故障前后的母线零序电压和各线路零序电流； 步骤2，对母线零序电压进行基于PSO改进的原子分解，确定故障发生时刻，以故障发生时刻为基准，对采集得到的各线路零序电流进行预处理得到两个工频周期的暂态零序电流，再对暂态零序电流进行基于PSO改进的原子分解，得到代表各线路暂态零序电流的暂态自由振荡分量和衰减直流分量的最佳匹配原子； 步骤3，对于步骤2分解得到的代表各线路暂态零序电流的暂态自由振荡分量和衰减直流分量的最佳匹配原子，提取相应特征量信息； 步骤4，计算原子能量熵比例因子，根据能量熵比例因子确定单相接地故障发生模式，并根据模式进行自适应的故障选线。
2.根据权利要求1所述的谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，其特征在于:步骤I中，整定电压Usrt = 0.15Un，Un为母线额定电压。
3.根据权利要求2所述的谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，其特征在于:步骤2中，基于PSO改进的原子分解采用衰减正弦量原子，每个衰减正弦量原子包含6个参数(Aq，fq，aq, (6,, ts, te),Aq,fq,aq,小，分别为衰减正弦量的幅值、频率、衰减系数、相位；ts和t6分别为衰减正弦量的开始和终止时间。
4.根据权利要求3所述的谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，其特征在于:步骤2中，确定故障发生时刻是基于以下公式，
5.根据权利要求4所述的谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，其特征在于:步骤2中，所述的暂态零序电流的获取基于以下公式，
6.根据权利要求5所述的谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，其特征在于:步骤3中，代表最佳匹配原子的相应特征量信息包括原子内积值|〈Rms，gYm>|、参数(Aq, fq, aq, (6,, ts, te)能量特征值，代表暂态自由振荡分量或衰减直流分量的最佳匹配原子的能量特征值的获取基于以下公式，
7.根据权利要求6所述的谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，其特征在于:步骤4中， 能量熵比例因子b的获取基于以下公式，
8.根据权利要求7所述的谐振接地系统单相接地故障自适应选线方法，其特征在于:步骤4中，根据原子能量熵比例因子的大小确定单相接地故障发生模式，并根据模式进行自适应的故障选线实现方式如下， 1)b〈l，则暂态自由振荡分量占信号的主要成分，设线路总数为L，若存在某条线路i的自由振荡分量的能量大于其他各线自由振荡分量的能量，即Ei > Ej, j e [1，L]，且有
【文档编号】G01R31/08GK103499769SQ201310434045
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】龚庆武, 关钦月, 徐高, 张英杰, 乔卉 申请人:武汉大学