一种配电网谐振接地系统故障定位方法及系统与流程

本发明涉及电力故障检测，尤其涉及一种配电网谐振接地系统故障定位方法及系统。

背景技术：

1、随着经济发展，用户对用电质量要求越来越高，这对配电故障检测可靠性提出了更高的要求。

2、但现如今基于突变量的故障定位判别法均利用的故障信息较少，故障边界不明显，容易导致故障定位的精度不高，其可靠性有待提高。

技术实现思路

1、本发明提供了一种配电网谐振接地系统故障定位方法及系统，解决了基于突变量的故障定位判别法均利用的故障信息较少，故障边界不明显，容易导致故障定位的精度不高的技术问题。

2、有鉴于此，本发明第一方面提供了一种配电网谐振接地系统故障定位方法，包括以下步骤：

3、基于预先获取的配电网谐振接地系统的变电站母线处的零序电压判断配电网谐振接地系统的三相电流是否突变；

4、若判断配电网谐振接地系统的三相电流突变，则提取配电网谐振接地系统中的各预置检测点的三相电流突变量；

5、利用小波包分析提取各预置检测点的三相电流突变量的特征频带信号；

6、计算相邻两预置检测点的特征频带信号的相关系数向量及故障相能量比；

7、利用相关系数向量及故障相能量比计算配电网谐振接地系统中各区段的故障维度及正常维度；

8、将每个区段的故障维度和正常维度进行对比，若所述故障维度小于所述正常维度，则判定相应的区段发生了单相接地故障。

9、优选地，基于预先获取的配电网谐振接地系统的变电站母线处的零序电压判断配电网谐振接地系统的三相电流是否突变的步骤具体包括：

10、将预先获取的配电网谐振接地系统的变电站母线处的零序电压与系统额定电压的预设倍数值进行比较；

11、若预先获取的配电网谐振接地系统的变电站母线处的零序电压小于所述系统额定电压的预设倍数值，则判定配电网谐振接地系统的三相电流突变。

12、优选地，若判断配电网谐振接地系统的三相电流突变，则提取配电网谐振接地系统中的各预置检测点的三相电流突变量的步骤具体包括：

13、若判断配电网谐振接地系统的三相电流突变，则获取配电网谐振接地系统中的各预置检测点的三相电流；

14、利用各预置检测点的三相电流通过下式计算各预置检测点的三相电流突变量为：

15、itxp(n)＝ixp(n+f/50)-ixp(n)

16、式中，itxp为检测点x的p相电流突变量，p∈(a,b,c)，ixp为检测点xde1p相电流，x为检测点索引，p为相位索引，f为采样频率；n为采样序列，n＝1时表示故障发生时刻。

17、优选地，利用小波包分析提取各预置检测点的三相电流突变量的特征频带信号的步骤具体包括：

18、采用小波包分析法将各预置检测点的三相电流突变量进行m层分解，得到2m个频带电流信号；

19、基于能量最大原理从各频带电流信号中选取特征频带信号。

20、优选地，计算相邻两预置检测点的特征频带信号的相关系数向量及故障相能量比的步骤具体包括：

21、通过下式计算相邻两预置检测点的特征频带信号的相关系数向量为：

22、

23、式中，ρxyp为检测点x和检测点y的p相的特征频带信号之间的相关系数向量，n表示采样点数，stxp、styp分别为检测点x、检测点y的p相的特征频带信号；

24、通过下式计算相邻两预置检测点的故障相能量比为：

25、

26、式中，δxy为检测点x、检测点y的故障相能量比，stx、sty分别为检测点x、检测点y点的故障相的特征频带信号；

27、对所述故障相能量比进行归一化处理，得到：

28、

29、式中，δxy为归一化后的故障相能量比，max(δ)为系统线路中所有区段的故障相的故障相能量比的最大值。

30、优选地，利用相关系数向量及故障相能量比计算配电网谐振接地系统中各区段的故障维度及正常维度的步骤具体包括：

31、通过下式利用相关系数向量及故障相能量比计算配电网谐振接地系统中各区段的故障维度及正常维度为：

32、λxyg＝|ρxya+ρxyb+ρxyc-1|*|δxy-1|

33、λxyj＝|ρxya+ρxyb+ρxyc-3|*δxy

34、式中，λxyg为故障维度，ρxya、ρxyb、ρxyc分别为检测点x和检测点y的a相、b相、c相的特征频带信号之间的相关系数。

35、第二方面，本发明还提供了一种配电网谐振接地系统故障定位系统，包括：

36、突变判别模块，用于基于预先获取的配电网谐振接地系统的变电站母线处的零序电压判断配电网谐振接地系统的三相电流是否突变；

37、突变量提取模块，用于若判断配电网谐振接地系统的三相电流突变，则提取配电网谐振接地系统中的各预置检测点的三相电流突变量；

38、特征频带分解模块，用于利用小波包分析提取各预置检测点的三相电流突变量的特征频带信号；

39、计算模块，用于计算相邻两预置检测点的特征频带信号的相关系数向量及故障相能量比；

40、维度计算模块，用于利用相关系数向量及故障相能量比计算配电网谐振接地系统中各区段的故障维度及正常维度；

41、故障区段定位模块，用于将每个区段的故障维度和正常维度进行对比，若所述故障维度小于所述正常维度，则判定相应的区段发生了单相接地故障。

42、第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：

43、处理器；

44、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

45、其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如上述的方法。

46、第四方面，本发明还提供了一种存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如上述的方法。

47、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

48、本发明通过提取配电网谐振接地系统中的各预置检测点的三相电流突变量，并利用小波包分析提取各预置检测点的三相电流突变量的特征频带信号，计算相邻两预置检测点的特征频带信号的相关系数向量及故障相能量比，计算配电网谐振接地系统中各区段的故障维度及正常维度，利用每个区段的故障维度和正常维度进行对比，以判断相应的区段是否发生单相接地故障，从而通过融合三相突变量波形特征及故障相能量特征，增加了故障保护判据边界，提高了故障定位精度，并具有较高的可靠性。

技术特征：

1.一种配电网谐振接地系统故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的配电网谐振接地系统故障定位方法，其特征在于，基于预先获取的配电网谐振接地系统的变电站母线处的零序电压判断配电网谐振接地系统的三相电流是否突变的步骤具体包括：

3.根据权利要求1所述的配电网谐振接地系统故障定位方法，其特征在于，若判断配电网谐振接地系统的三相电流突变，则提取配电网谐振接地系统中的各预置检测点的三相电流突变量的步骤具体包括：

4.根据权利要求1所述的配电网谐振接地系统故障定位方法，其特征在于，利用小波包分析提取各预置检测点的三相电流突变量的特征频带信号的步骤具体包括：

5.根据权利要求1所述的配电网谐振接地系统故障定位方法，其特征在于，计算相邻两预置检测点的特征频带信号的相关系数向量及故障相能量比的步骤具体包括：

6.根据权利要求5所述的配电网谐振接地系统故障定位方法，其特征在于，利用相关系数向量及故障相能量比计算配电网谐振接地系统中各区段的故障维度及正常维度的步骤具体包括：

7.一种配电网谐振接地系统故障定位系统，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

9.一种存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及电力故障检测技术领域，公开了一种配电网谐振接地系统故障定位方法及系统，本方法通过提取配电网谐振接地系统中的各预置检测点的三相电流突变量，并利用小波包分析提取各预置检测点的三相电流突变量的特征频带信号，计算相邻两预置检测点的特征频带信号的相关系数向量及故障相能量比，计算配电网谐振接地系统中各区段的故障维度及正常维度，利用每个区段的故障维度和正常维度进行对比，以判断相应的区段是否发生单相接地故障，从而通过融合三相突变量波形特征及故障相能量特征，增加了故障保护判据边界，提高了故障定位精度，并具有较高的可靠性。

技术研发人员：方涛,王锦生,廖卫平,刘海光,方搌鹏,苏珏,黄练栋,温健锋,颜金佑,梁健锋
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司江门供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25