一種諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法

2023-04-24 07:17:46 2

一種諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法
【專利摘要】一種諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，包括當系統零序電壓大於整定電壓時，故障選線裝置啟動，記錄故障前後的母線零序電壓和各線路零序電流；對母線零序電壓進行基於PSO改進的原子分解，確定故障發生時刻，以故障發生時刻為基準，對採集得到的各線路零序電流進行預處理得到兩個工頻周期的暫態零序電流，再對暫態零序電流進行基於PSO改進的原子分解，得到代表各線路暫態零序電流的暫態自由振蕩分量和衰減直流分量的最佳匹配原子；對於最佳匹配原子，提取相應特徵量信息；根據能量熵比例因子的大小確定單相接地故障發生模式，並根據模式進行自適應的故障選線。
【專利說明】一種諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及配電【技術領域】，特別涉及一種針對諧振接地系統單相接地故障自適應的故障選線方法。
【背景技術】
[0002]我國中低壓配電網大多採用經消弧線圈接地的諧振接地系統，單相接地故障後系統容易發展成多點接地短路和相間短路使得事故繼續擴大，因此如何快速準確的選出故障線路對電網安全穩定運行有重大意義。由於故障電流微弱和故障條件的隨機性等因素的影響，一直缺乏準確可靠的故障選線方法。目前基於暫態量的故障選線方法對非平穩的故障暫態信號處理分析能力不足，不能準確有效的提取出故障暫態特徵，特別是在高阻接地故障時可靠性得不到保證，因此，迫切需要提出一種新的適合各種故障情況的自適應故障選線方法。

【發明內容】

[0003]本發明主要是解決現有基於暫態量故障選線方法不能準確有效地提取故障暫態特徵，且缺乏靈敏度較高的選線算法；通過改進的原子分解法能夠有效辨識出諧振系統單相接地故障後暫態分量的幅值、衰減係數、頻率、相角、起止時刻。
[0004]本發明的技術方案提供一種諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，包括如下步驟:
[0005]步驟1，當系統零序電壓大於整定電壓Uset時，故障選線裝置啟動，記錄故障前後的母線零序電壓和各線路零序電流；
[0006]步驟2，對母線零序電壓進行基於PSO改進的原子分解，確定故障發生時刻，以故障發生時刻為基準，對採集得到的各線路零序電流進行預處理得到兩個工頻周期的暫態零序電流，再對暫態零序電流進行基於PSO改進的原子分解，得到代表各線路暫態零序電流的暫態自由振蕩分量和衰減直流分量的最佳匹配原子；
[0007]步驟3，對於步驟2分解得到的代表各線路暫態零序電流的暫態自由振蕩分量和衰減直流分量的最佳匹配原子，提取相應特徵量信息；
[0008]步驟4，計算原子能量熵比例因子，根據能量熵比例因子確定單相接地故障發生模式，並根據模式進行自適應的故障選線。
[0009]而且，步驟I中，整定電壓Usrt = 0.15Un，Un為母線額定電壓。
[0010]而且，步驟2中，基於PSO改進的原子分解採用衰減正弦量原子，每個衰減正弦量原子包含6個參數(Aq，fq，aq, φ,, ts, te),Aq,fq,aq, Φ,分別為衰減正弦量的幅值、頻率、衰減係數、相位；ts和tx分別為衰減正弦量的開始和終止時間。
[0011]而且，步驟2中，確定故障發生時刻是基於以下公式，
【權利要求】
1.一種諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，其特徵在於，包括如下步驟: 步驟1，當系統零序電壓大於整定電壓Usrt時，故障選線裝置啟動，記錄故障前後的母線零序電壓和各線路零序電流； 步驟2，對母線零序電壓進行基於PSO改進的原子分解，確定故障發生時刻，以故障發生時刻為基準，對採集得到的各線路零序電流進行預處理得到兩個工頻周期的暫態零序電流，再對暫態零序電流進行基於PSO改進的原子分解，得到代表各線路暫態零序電流的暫態自由振蕩分量和衰減直流分量的最佳匹配原子； 步驟3，對於步驟2分解得到的代表各線路暫態零序電流的暫態自由振蕩分量和衰減直流分量的最佳匹配原子，提取相應特徵量信息； 步驟4，計算原子能量熵比例因子，根據能量熵比例因子確定單相接地故障發生模式，並根據模式進行自適應的故障選線。
2.根據權利要求1所述的諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，其特徵在於:步驟I中，整定電壓Usrt = 0.15Un，Un為母線額定電壓。
3.根據權利要求2所述的諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，其特徵在於:步驟2中，基於PSO改進的原子分解採用衰減正弦量原子，每個衰減正弦量原子包含6個參數(Aq，fq，aq, (6,, ts, te),Aq,fq,aq,小，分別為衰減正弦量的幅值、頻率、衰減係數、相位；ts和t6分別為衰減正弦量的開始和終止時間。
4.根據權利要求3所述的諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，其特徵在於:步驟2中，確定故障發生時刻是基於以下公式，
5.根據權利要求4所述的諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，其特徵在於:步驟2中，所述的暫態零序電流的獲取基於以下公式，
6.根據權利要求5所述的諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，其特徵在於:步驟3中，代表最佳匹配原子的相應特徵量信息包括原子內積值|〈Rms，gYm>|、參數(Aq, fq, aq, (6,, ts, te)能量特徵值，代表暫態自由振蕩分量或衰減直流分量的最佳匹配原子的能量特徵值的獲取基於以下公式，
7.根據權利要求6所述的諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，其特徵在於:步驟4中， 能量熵比例因子b的獲取基於以下公式，
8.根據權利要求7所述的諧振接地系統單相接地故障自適應選線方法，其特徵在於:步驟4中，根據原子能量熵比例因子的大小確定單相接地故障發生模式，並根據模式進行自適應的故障選線實現方式如下， 1)b〈l，則暫態自由振蕩分量佔信號的主要成分，設線路總數為L，若存在某條線路i的自由振蕩分量的能量大於其他各線自由振蕩分量的能量，即Ei > Ej, j e [1，L]，且有
【文檔編號】G01R31/08GK103499769SQ201310434045
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】龔慶武, 關欽月, 徐高, 張英傑, 喬卉 申請人:武漢大學