[發(fā)明專利]基于暫態(tài)電流信息和小波熵的分級(jí)式故障診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710258206.8
• 申請(qǐng)日: 2017-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN107064745B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁嘯林;王春義;汪湲;牟宏;康凱;張婷婷;田書然;曹檢德;張彬;路曉;孫灝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué);國(guó)網(wǎng)山東省電力公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于暫態(tài)電流信息和小波熵的分級(jí)式故障診斷方法，其特征是：包括以下步驟:

(1)進(jìn)行配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析，獲取網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息，對(duì)節(jié)點(diǎn)和支路參數(shù)進(jìn)行編號(hào)；

(2)采集母線出口電流信息，提取故障分量，根據(jù)相模變換得到其零模分量，計(jì)算零模分量的小波熵值以及三相小波熵值，根據(jù)零模分量與三相小波熵值判斷故障類型以及故障相；

(3)通過分支點(diǎn)的暫態(tài)電流的零模電流方向進(jìn)一步確定故障發(fā)生的大致區(qū)間，在該區(qū)間上用小波能譜熵計(jì)算故障點(diǎn)所在的具體線路；

所述步驟(3)中，判斷主干路上是否發(fā)生故障的方法為，將相鄰兩個(gè)分支點(diǎn)之間的區(qū)域進(jìn)行二進(jìn)制對(duì)編碼，并將上述區(qū)域利用列矩陣表示，以形成的列矩陣依次排列形成矩陣1，同樣，以各個(gè)支路零模電流方向矩陣為列矩陣依次排列形成矩陣2，矩陣2與矩陣1相減得到差矩陣，其中全為0的列所對(duì)應(yīng)的區(qū)域就是出現(xiàn)故障的區(qū)域。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于暫態(tài)電流信息和小波熵的分級(jí)式故障診斷方法，其特征是：所述步驟(1)中，首先進(jìn)行配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析，從而獲取網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息，包括所有的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)所連支路及其對(duì)應(yīng)的開關(guān)，節(jié)點(diǎn)下游第一層分段開關(guān)，母線出口處斷路器開關(guān)，對(duì)各支路進(jìn)行編號(hào)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于暫態(tài)電流信息和小波熵的分級(jí)式故障診斷方法，其特征是：步驟(2)中，具體過程包括：

(2-1)釆集配電網(wǎng)母線出口處三相電流信息，提取故障分量，根據(jù)相模變換得到其零模分量；

(2-2)計(jì)算三相的小波熵值并進(jìn)行歸一化處理，從大到小進(jìn)行排列，計(jì)算零模電流的小波熵值；

(2-3)零模電流的小波熵值與設(shè)定的門檻值進(jìn)行比較，判斷是接地故障還是間短路故障，根據(jù)故障類型，結(jié)合三相的小波熵值的差異，確定故障相。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于暫態(tài)電流信息和小波熵的分級(jí)式故障診斷方法，其特征是：所述步驟(2-3)中，如果零模電流的小波熵值大于設(shè)定的門檻值ε₀，則說明線路發(fā)生接地故障；如果零模電流小波熵值小于設(shè)定的門檻值ε₀，判斷線路發(fā)生相間短路故障。

5.如權(quán)利要求3所述的一種基于暫態(tài)電流信息和小波熵的分級(jí)式故障診斷方法，其特征是：所述步驟(2-3)中，如果發(fā)生相間短路，若三相小波熵值絕對(duì)值的次最小者與最小者之比大于預(yù)設(shè)值，則判斷線路發(fā)生了兩相短路故障，小波熵值最小者所對(duì)應(yīng)的相為非故障相；否則，判斷為三相短路。

6.如權(quán)利要求3所述的一種基于暫態(tài)電流信息和小波熵的分級(jí)式故障診斷方法，其特征是：所述步驟(2-3)中，如果發(fā)生接地故障，若三相小波熵值絕對(duì)值的次最小者與最小者之比小于預(yù)設(shè)值，判斷線路發(fā)生單相接地故障，小波熵最大者對(duì)應(yīng)的相為故障相；否則，判斷線路發(fā)生兩相接地短路故障，且小波熵最小者對(duì)應(yīng)的相為非故障相。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于暫態(tài)電流信息和小波熵的分級(jí)式故障診斷方法，其特征是：

所述步驟(3)中，若判斷結(jié)果為接地故障，使用沿線安裝的FTU或其他故障檢測(cè)裝置檢測(cè)分支點(diǎn)處的暫態(tài)零模電流信號(hào)，然后將這些零模電流信號(hào)傳輸?shù)街髡荆?/p>

或，所述步驟(3)中，對(duì)分支點(diǎn)流入所對(duì)應(yīng)支路的零模電流進(jìn)行編號(hào)，同時(shí)，對(duì)分支點(diǎn)流向下一個(gè)分支點(diǎn)的零模電流進(jìn)行編號(hào)，將流向支路的各個(gè)零模電流和流向下一個(gè)分支點(diǎn)的各個(gè)零模電流寫成矩陣的形式，以上述零模電流的方向信息來判斷大體的故障區(qū)間；

或，所述步驟(3)中，若零模電流的方向是從母線流向線路，則將構(gòu)建的矩陣中相應(yīng)的元素置0，若零模電流的方向是從線路流向母線，則將構(gòu)建的矩陣中相應(yīng)的元素置1。

8.如權(quán)利要求1所述的一種基于暫態(tài)電流信息和小波熵的分級(jí)式故障診斷方法，其特征是：所述步驟(3)中，將各支路的編號(hào)寫成對(duì)角矩陣，用支路零模電流方向矩陣和該對(duì)角矩陣相乘，得到故障電路，通過計(jì)算結(jié)果即可判斷發(fā)生故障的支路；

所述步驟(3)中，若檢測(cè)出所有分支點(diǎn)的零模電流的方向均為從母線流向線路，說明故障點(diǎn)發(fā)生在母線出口處到第一個(gè)分支點(diǎn)之間的線路。