[發明專利]基于多采樣頻率小波特征能量折算的配電網接地故障定位方法

有效

• 申請號: 201611251323.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106646138B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 齊文斌;趙玉;趙鳳青;譚志海
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司;保定四方三伊電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

1.一種基于多采樣頻率小波特征能量折算的配電網接地故障定位方法，所述配電網接地故障定位方法適用于配電網中，各故障信號采樣頻率不一致的情況；其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：選定同一母線的全部饋線支路構成為故障選線組，讀取饋線上的全部支路的零序電流錄波量測，起點時刻對齊到同一時刻，形成起點時刻相同、長度相等的支路零序電流錄波量測時間序列：

{X₁(i)|i＝0,1,2,…,M},采樣頻率f₁；

{X₂(i)|i＝0,1,2,…,M},采樣頻率f₂；

……

{X_N(i)|i＝0,1,2,…,M},采樣頻率f_N；

這里：{X_k(i)|i＝0,1,2,M}為支路零序電流錄波量測時間序列即原始信號；其中，k＝1,2,…N為量測裝置編號；M+1是信號長度；X_k(i)為配網故障檢測裝置k在采樣點時刻i的零序電流錄波量測值；f_s為信號的采樣頻率；

步驟2：對每一條饋線上的各支路零序電流錄波量測{X_k(i)|i＝0,1,2,…,M}進行小波變換，將原始信號分解為各階平滑信號A_kj(n)和細節信號D_kj(n)；其中，第J分解尺度的細節系數分別為：

{D_1J(i)|i＝0,1,2,…,G}

{D_2J(i)|i＝0,1,2,…,G}

……

{D_NJ(i)|i＝0,1,2,…,G}

式中，D_kJ(n)為配網故障檢測裝置k零序電流錄波量測值經小波變換后的第J階細節分量；J為最大分解尺度；G為小波分解后第J階細節系數的個數；

步驟3：計算各支路的零序電流錄波量測的原始特征能量，小波分解最大分解尺度J階細節系數平方和，作為時間序列的原始特征能量，對于原始信號X_k(i)，計算公式為：

其中：D_kJ(i)表示信號X_k(i)在步驟2中小波分解后的最大尺度J階小波分解細節系數，G為細節系數的總數；

步驟4：將各支路的零序電流故障量測的原始特征能量，折算到最低采樣頻率信號上的相對特征能量，折算公式如下：

k＝1,2,3,…,N；

其中：f_min為步驟1全部采樣頻率f₁-f_N中的最小值，表示配網故障檢測裝置k零序電流錄波量測的原始特征能量，E_k為折算到最低采樣頻率f_min上的相對特征能量；

步驟5：根據步驟4計算得到的經折算后的各支路零序電流錄波量測的相對特征能量，判斷配電網是否發生接地故障，確定故障區間。

2.根據權利要求1所述的基于多采樣頻率小波特征能量折算的配電網接地故障定位方法，其特征在于：

在步驟5中，通過相對特征能量來判斷是否有故障，確定故障區判斷規則如下:

1)一條饋線上各支路監測點的零序電流錄波量測相對特征能量的最大值大于設定值M_w，則判定為該饋線有接地故障，否則該饋線無接地故障；

2)在判斷有接地故障的饋線上，沿著潮流流出母線方向搜索，找到該饋線各支路上零序電流錄波量測相對特征能量值E_k最大的監測點，將該監測點設為故障起始點S；

3)從故障起點S繼續沿著潮流流出母線方向搜索，直到找到零序電流錄波量測相對特征能量值最小的監測點，作為故障尾端點E，則判斷接地故障區間為S、E之間。

3.根據權利要求2所述的基于多采樣頻率小波特征能量折算的配電網接地故障定位方法，其特征在于：

在步驟(5)中，所述設定值M_w取值在30-200之間。