[發(fā)明專利]一種基于饋線終端信息交互的小電流接地故障定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510563296.2
• 申請(qǐng)日: 2015-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN105067958B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;駱瑋;曹現(xiàn)峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司34101
• 代理人: 陸麗莉,何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能配電網(wǎng)領(lǐng)域，具體地說是一種基于饋線終端信息交互的小電流接地故障定位方法。

背景技術(shù)

為抑制小電流接地故障點(diǎn)電流，我國(guó)配電網(wǎng)廣泛采用了小電流接地方式，雖然保證了配電線路以不正常狀態(tài)短時(shí)工作，但由于技術(shù)原因，目前現(xiàn)場(chǎng)線路維護(hù)人員仍然廣泛采用的是傳統(tǒng)的逐條拉線的巡線方法。即使尋得故障出線，維護(hù)人員依然需要逐點(diǎn)巡線來尋找故障位置從而排除故障，工作強(qiáng)度大，耗時(shí)長(zhǎng)。傳統(tǒng)的故障判別方式常為設(shè)備自身采集電氣量定值比較，但是配電網(wǎng)故障受諸多因素影響，定值選擇困難，容易造成誤判，同時(shí)現(xiàn)有一些定位算法在對(duì)故障電氣量的而定位方法采用將故障信息逐個(gè)上傳至總站判斷，由于饋線終端眾多，容易造成上傳數(shù)據(jù)的丟包或錯(cuò)誤。針對(duì)故障判斷傳統(tǒng)的方法有小波算法，零序分量法等，但是由于故障位置的隨機(jī)性致使故障電流特征頻帶并不確定，小波分解等類似特征分量提取方法可能由于濾波函數(shù)及分解層數(shù)選取不當(dāng)，無法獲得完整的特征分量。同時(shí)采用濾波器濾波的方法，也會(huì)造成波形重構(gòu)的誤差，甚至是失真。

經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法(Empirical Mode Decomposition,EMD)是將信號(hào)按照自身性質(zhì)分解為一系列頻率遞減的本征模態(tài)函數(shù)(Intrinsic Mode Function,IMF)和最后余項(xiàng)。其具體內(nèi)容包括如下步驟：

步驟A：得到待分解波形序列的極大值點(diǎn)和極小值點(diǎn)，并根據(jù)極值點(diǎn)采用上下包絡(luò)線三樣條插值及均值；

步驟B：將原波形減去包絡(luò)均值得到新待處理的數(shù)據(jù)序列；

步驟C：重復(fù)步驟A和步驟B，直到滿足IMF分量條件，得到第一個(gè)IMF分量；

步驟D：將原信號(hào)減去IMF并重復(fù)步驟A、步驟B和步驟C，直到得到一個(gè)常量或者單調(diào)的序列，表示EMD分解結(jié)束，即可得到余下各IMF層及余差RES。

但是采用傳統(tǒng)EMD算法處理故障電流高頻分量經(jīng)EMD分解后易與線路故障特征分量混疊，若直接應(yīng)用于故障定位，特別是故障距離較近的時(shí)候，高頻無序的零模電流分量混入特征零模電流，可能會(huì)導(dǎo)致定位錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種基于饋線終端信息交互的小電流接地故障定位方法，以期能讓配電網(wǎng)自動(dòng)進(jìn)行故障定位，從而提高故障位置判定效率，增加用戶用電可靠性。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種基于饋線終端信息交互的小電流接地故障定位方法，是應(yīng)用于配電網(wǎng)中，所述配電網(wǎng)中包含有一個(gè)主站和與其連接的N條饋線，第i條饋線的分支處分別設(shè)置有n_i饋線終端，1≤i≤N；記為表示第i條饋線上的第p個(gè)饋線終端，1≤p≤n_i；其特點(diǎn)是所述定位方法是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、假設(shè)與所述第i條饋線上的第p個(gè)饋線終端相鄰的饋線終端為第q個(gè)饋線終端所述第p個(gè)饋線終端獲取所述第q個(gè)饋線終端的地址1≤q≤n_i；p≠q；

步驟2、所述主站獲取所述N條饋線上的最短饋線參數(shù)，根據(jù)所述最短饋線參數(shù)計(jì)算所述配電網(wǎng)的故障暫態(tài)特征頻帶并下達(dá)給N條饋線上的所有饋線終端；

步驟3、若所述配電網(wǎng)檢測(cè)到發(fā)生小電流接地故障，則通過所述第i條饋線上的第p個(gè)饋線終端測(cè)量m_p條支路上的零模電流；記為表示所述第i條饋線上第p個(gè)饋線終端的第k條支路上的零模電流；1≤k≤m_p；

步驟4、根據(jù)所述故障暫態(tài)特征頻帶和第k條支路上的零模電流利用改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法獲得所述第i條饋線上第p個(gè)饋線終端的第k條支路上的特征零模電流

步驟5、所述第i條饋線上的第p個(gè)饋線終端獲取與第k條支路上的特征零模電流配合的第q個(gè)饋線終端的第z條支路上的特征零模電流

步驟6、所述第i條饋線上的第p個(gè)饋線終端根據(jù)所述特征零模電流和特征零模電流獲得第k條支路與第z條支路之間的波形相似度和平均相位差

步驟7、判斷所述波形相似度和平均相位差是否滿足故障區(qū)段判據(jù)，當(dāng)滿足故障區(qū)段判據(jù)時(shí)，則判定所述第k條支路與第z條支路之間的存在接地故障，并通過所述第i條饋線上的第p個(gè)饋線終端向所述主站上傳故障信息。

本發(fā)明所述的基于饋線終端信息交互的小電流接地故障定位方法的特點(diǎn)也在于：