[0027]图3为正向故障下正极线路量测端的故障电流曲线簇；
[0028]图4为正向故障下正极线路量测端的故障电流曲线簇样本数据聚类形成的主成分聚类分析空间；
[0029]图5为正向故障下负极线路量测端的故障电流曲线簇；
[0030]图6为正向故障下负极线路量测端的故障电流曲线簇样本数据聚类形成的主成分聚类分析空间。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。
[0032]实施例I :±800kV直流输电线路的仿真系统图及故障分量网络图分别如图1、2所示。其线路参数如下：线路全长1500km，整流侧接地极线路全长109km，逆变侧接地极线路全长80km。故障位置：正极线路故障，丽段距M端120km处发生故障。接地阻抗50 Ω，采样率为IOkHz。
[0033](I)根据说明书中的步骤一至步骤三构建极线故障电流主成分聚类分析空间；
[0034](2)根据说明书中的步骤四将故障样本投入主成分聚类空间中，得到其在第一主成分（PCl)轴上的投影值ql为3. 6451 ;
[0035](3)根据说明书中的步骤五对故障样本在PCl轴上的投影Q1值的进行符号判断，对照图3，图4显示的故障样本为线路故障。
[0036]实施例2 :±800kV直流输电线路的仿真系统图及故障分量网络图分别如图1、2所示。其线路参数如下：线路全长1500km，整流侧接地极线路全长109km，逆变侧接地极线路全长80km。故障位置：正极线路逆变侧出口故障。接地阻抗10 Ω，采样率为IOkHz。
[0037](I)根据说明书中的步骤一至步骤三构建极线故障电流主成分聚类分析空间；
[0038](2)根据说明书中的步骤四将故障样本投入主成分聚类空间中，得到其在第一主成分（PCl)轴上的投影值ql为-I. 3014 ;
[0039](3)根据说明书中的步骤五对故障样本在PCl轴上的投影ql值的进行符号判断，对照图3，图4显示的故障样本为正向区外故障。
[0040]实施例3 :±800kV直流输电线路的仿真系统图及故障分量网络图分别如图1、2所示。其线路参数如下：线路全长1500km，整流侧接地极线路全长109km，逆变侧接地极线路全长80km。故障位置：负极线路故障，丽段距M端750km处发生故障。接地阻抗50 Ω，采样率为IOkHz。
[0041](I)根据说明书中的步骤一至步骤三构建极线故障电流主成分聚类分析空间；
[0042](2)根据说明书中的步骤四将故障样本投入主成分聚类空间中，得到其在第一主成分(PCl)轴上的投影值ql为1.9257 ;
[0043](3)根据说明书中的步骤五对故障样本在PCl轴上的投影q1值的进行符号判断，对照图3，图4显示的故障样本为线路内部故障。
[0044]上面结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种利用极线故障电流曲线簇主成分聚类分析的特高压直流线路全线速动保护方法，其特征在于:当线路发生故障时，由电磁暂态仿真分别获得线路全长内的故障和正向区外故障下量测端极线电流曲线簇，选取故障前3个采样点、故障后7个采样点作样本数据进行PCA聚类分析；在PCA聚类空间，“线路故障”形成一个聚类中心，“逆变侧”故障形成一个聚类中心，且两者是以Q1= O为界，当线路发生故障，计算测试样本数据在PC i坐标轴上的投影值，并根据Q1值判断故障是否是线路故障，对于正极线路，即当q PO为判为线路内部故障，当q# O为正向区外故障；对于负极线路，当q !>0为判为正向区外故障，当q# O为线路内部故障。2.根据权利要求1所述的利用极线故障电流曲线簇主成分聚类分析的特高压直流线路全线速动保护方法，其特征在于具体步骤为: 第一步、在直流输电线路中，利用仿真数据形成历史样本:在正向线路故障情况下，沿输电线路MN设置300个的正向线路金属性接地故障，以及6个正向区外故障； 第二步、将仿真获得的306条故障电流仿真样本数据进行归一化处理，即选取每条样本数据中故障行波到达量测端前3个采样点和故障行波到达量测端后7个采样点的数据进行归一化处理； 第三步、对上述归一化处理后的数据进行主成分分析，构建由第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)为轴形成的主成分聚类空间； 第四步、当直流线路发生故障时，得量测端所获得的故障行波到达前3个采样点和后7个采样点的极线电流数据，经过数据归一化处理，将该故障样本投入相对应的主成分聚类空间中，得到其在第一主成分(PC1)轴上的投影值q1; 第五步、根据步骤四中所得的投影值Q1来判断故障为线路故障还是正向区外故障，具体的判据如式⑴?⑷所示: 在正极线路下: Sq1X),则判为线路内部故障 (I) 若qi< 0，则判为正向区外故障 (2) 在负极线路下: Sq^O，则判为线路内部故障 (3) 若qAO，贝Ij判为正向区外故障。(4) 根据权利要求2所述的利用极线故障电流曲线簇主成分聚类分析的特高压直流线路全线速动保护方法，其特征在于:所述采样率为10kHz，数据预处理时，时窗为故障前0.3ms和故障后0.7msο
【专利摘要】本发明涉及一种利用极线故障电流曲线簇主成分聚类分析的特高压直流线路全线速动保护方法，属于电力系统继电保护技术领域。当线路发生故障时，由电磁暂态仿真分别获得线路全长内的故障和正向区外故障下量测端极线电流曲线簇，选取故障前3个采样点、故障后7个采样点作样本数据进行PCA聚类分析。在PCA聚类空间，“线路故障”形成一个聚类中心，“逆变侧”故障形成一个聚类中心，且两者是以q1＝0为界，对于正极线路，即当q1>0为判为线路内部故障，当q1≤0为正向区外故障；对于负极线路，当q1>0为判为正向区外故障，当q1≤0为线路内部故障。当线路发生故障，计算测试样本数据在PC1坐标轴上的投影值，并根据q1值判断故障是否是线路故障。大量仿真实验证明，该方法可靠有效。
【IPC分类】G01R31/08
【公开号】CN105182175
【申请号】CN201510372929
【发明人】束洪春, 吕蕾, 田鑫萃
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年6月30日