[發(fā)明專利]基于行波法和暫態(tài)主頻法的變電站電纜出線故障監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410602512.5
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104360227A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑新;劉雙喜;何峰;王思源;劉麗萍
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

1.基于行波法和暫態(tài)主頻法的變電站電纜出線故障監(jiān)測方法，其特征是，包括以下步驟：

建立變電站電纜出線故障仿真模型：根據(jù)變電站電纜出線及配網(wǎng)模型建立變電站電纜出線故障仿真模型，所述變電站電纜出線故障仿真模型包括變壓器，在變壓器的出線側(cè)連接有三條出線線路，每條出線線路中均包含電纜線路和架空線路，所述電纜線路一端與變壓器相連，另一端與架空線路一端相連，架空線路的另一端懸空，在每條出線線路中均設(shè)置有仿真線路故障；

獲取訓(xùn)練樣本：分別對變電站電纜出線故障仿真模型中各條出線線路設(shè)置不同故障距離、不同過渡電阻以及不同故障初相角進(jìn)行仿真，提取各條出線線路的電流初始行波和暫態(tài)信號；根據(jù)電流初始行波零模分量的幅值、極性以及暫態(tài)主頻的幅值、相位，得到訓(xùn)練樣本；

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練：利用訓(xùn)練樣本對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練；

確定故障線路：在變電站的每條出線線路中設(shè)置零序電流互感器，通過零序電流互感器獲取各條出線線路的電流初始行波和暫態(tài)信號，將電流初始行波和暫態(tài)信號輸入訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行選取故障線路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行波法和暫態(tài)主頻法的變電站電纜出線故障監(jiān)測方法，其特征是，所述故障路線的選取過程包括以下步驟：

獲取電流初始行波零模分量的模極大值及極性：利用零序電流互感器獲取各條線路的零模電流，通過小波分析方法提取初始行波波頭的模極大值和極性；

提取暫態(tài)主頻幅值和相位：利用零序電流互感器獲取零模電流暫態(tài)波形，通過FFT算法得到各條線路暫態(tài)主頻的幅值和相位；

通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障選線：將提取出的初始電流行波的模極大值、極性和暫態(tài)主頻的幅值、極性輸入訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),確定故障線路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行波法和暫態(tài)主頻法的變電站電纜出線故障監(jiān)測方法，其特征是，采用ATP仿真軟件進(jìn)行建立變電站電纜出線仿真模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行波法和暫態(tài)主頻法的變電站電纜出線故障監(jiān)測方法，其特征是，所述出線線路采用三芯結(jié)構(gòu)，電纜線路的金屬屏蔽層雙端直接接地的方式，并且架空線路的末端懸空。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行波法和暫態(tài)主頻法的變電站電纜出線故障監(jiān)測方法，其特征是，每條出線線路中設(shè)置的線路故障與其它兩條出線線路設(shè)置的線路故障不同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行波法和暫態(tài)主頻法的變電站電纜出線故障監(jiān)測方法，其特征是，所述線路故障包括電纜主絕緣故障、電纜線路與架空線路連接處金屬性接地故障和架空線路金屬性接地故障。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的基于行波法和暫態(tài)主頻法的變電站電纜出線故障監(jiān)測方法，其特征是，所述變電站電纜出線故障仿真模型的建立過程包括以下步驟：

仿真建模工具和數(shù)據(jù)分析工具的選擇：仿真建模工具選擇4.2.0版本的PSCAD，數(shù)據(jù)分析工具選擇7.1版本的MATLAB；

建立變電站電纜出線故障仿真模型和仿真模塊：所述變電站電纜出線故障仿真模型包括變壓器，在變壓器的出線側(cè)連接有三條出線線路，每條出線線路中均包含電纜線路和架空線路，所述電纜線路一端與變壓器相連，另一端與架空線路一端相連，架空線路的另一端懸空，在每條出線線路中均設(shè)置有仿真線路故障；所述仿真模塊包括電纜線路模塊、架空線路模塊、短路故障與故障控制模塊、電纜主絕緣故障與架空線故障設(shè)置模塊；

仿真參數(shù)設(shè)置:對PSCAD仿真參數(shù)設(shè)置、電纜參數(shù)、架空線路參數(shù)和故障控制器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；

生成變電站電纜出線故障仿真模型：根據(jù)仿真模塊的建立與參數(shù)設(shè)置生成變電站電纜出線故障仿真模型。