[發(fā)明專(zhuān)利]利用粗集理論分類(lèi)的補(bǔ)償接地電網(wǎng)自適應(yīng)選線(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710442981.9
• 申請(qǐng)日: 2017-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107238780B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)新強(qiáng);賴(lài)勇;韓瑞;陳瑩;戴超凡;葛蕾;李江成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司宿遷供電公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/08
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 南京品智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用粗集理論分類(lèi)的補(bǔ)償接地電網(wǎng)自適應(yīng)選線(xiàn)方法，主要包括以下步驟：步驟1.利用故障后一個(gè)周期的暫態(tài)零序電流計(jì)算暫態(tài)因子；步驟2.計(jì)算故障后半個(gè)周期的暫態(tài)零序電流頻帶能量因子；步驟3.用粗集理論將暫態(tài)因子和頻帶能量因子融合，生成決策規(guī)則，將單相接地故障分為強(qiáng)、中、弱三類(lèi)；步驟4.根據(jù)不同的故障類(lèi)型自適應(yīng)地選擇對(duì)應(yīng)的選線(xiàn)方法。該方法相較于單判據(jù)的選線(xiàn)方法而言，其適用性更強(qiáng)，準(zhǔn)確率更高；相較于多判據(jù)融合的選線(xiàn)方法而言，不僅減少了不必要的融合，使得數(shù)據(jù)處理量大大減小，而且又能保證選線(xiàn)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的故障選線(xiàn)方法領(lǐng)域，涉及補(bǔ)償接地電網(wǎng)自適應(yīng)選線(xiàn)方法，特別是一種利用粗集理論分類(lèi)的補(bǔ)償接地電網(wǎng)自適應(yīng)選線(xiàn)方法。

背景技術(shù)

在我國(guó)6~66kV的配電網(wǎng)中，中性點(diǎn)主要采用非有效接地方式，即中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方式。而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得系統(tǒng)容量不斷增大，饋出線(xiàn)數(shù)目不斷增加，導(dǎo)致發(fā)生單相接地故障時(shí)的接地電容電流也越來(lái)越大。為了遏制接地電流，配電網(wǎng)中，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方式越來(lái)越受到青睞。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地電網(wǎng)也被稱(chēng)為補(bǔ)償接地電網(wǎng)。

補(bǔ)償接地電網(wǎng)中，單相接地故障時(shí)，由于接地電流較小且三相線(xiàn)電壓仍保持對(duì)稱(chēng)，因此仍可運(yùn)行1~2小時(shí)。但是，單相接地故障后，非故障相電壓會(huì)升高為線(xiàn)電壓，從而對(duì)線(xiàn)路的絕緣產(chǎn)生了較大的威脅。若不能及時(shí)找出故障線(xiàn)路，會(huì)引發(fā)相間短路或多點(diǎn)故障，產(chǎn)生更大的危害。因此，及時(shí)準(zhǔn)確地選出故障線(xiàn)路對(duì)于系統(tǒng)的安全是非常必要的。

現(xiàn)有技術(shù)中，主要分為單判據(jù)選線(xiàn)方法和多判據(jù)融合選線(xiàn)方法。單判據(jù)選線(xiàn)方法的適用范圍有限，如基于穩(wěn)態(tài)量的選線(xiàn)方法適用于暫態(tài)信息弱的故障情況，基于暫態(tài)量的選線(xiàn)方法對(duì)于暫態(tài)信息強(qiáng)的故障情況準(zhǔn)確性較強(qiáng)；多判據(jù)融合的選線(xiàn)方法，諸如：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等融合方法，在一定程度上解決了單判據(jù)適用性有限的問(wèn)題，但同時(shí)出現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理量大、信息冗余及需要大量訓(xùn)練樣本的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足之處提供一種利用粗集理論分類(lèi)的補(bǔ)償接地電網(wǎng)的自適應(yīng)選線(xiàn)方法，利用粗集理論將頻帶能量因子和暫態(tài)因子融合將故障分為強(qiáng)、中、弱三種接地故障類(lèi)型。然后，根據(jù)不同的故障類(lèi)型選擇不同的選線(xiàn)方法。

本發(fā)明是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種利用粗集理論分類(lèi)的補(bǔ)償接地電網(wǎng)的自適應(yīng)選線(xiàn)方法，包括如下步驟：

1）監(jiān)測(cè)零序電壓的大小判斷是否發(fā)生單相接地故障；

2）發(fā)生單相接地故障時(shí)采集各線(xiàn)路零序電流；

3）計(jì)算各線(xiàn)路零序電流暫態(tài)分量；

4）計(jì)算本次單相接地故障的暫態(tài)因子；

5）計(jì)算本次單相接地故障的頻帶能量因子；

6）用粗集理論融合步驟4）的暫態(tài)因子和步驟5）的頻帶能量因子，形成決策規(guī)則，從而將故障分為強(qiáng)、中、弱三種類(lèi)型；

7）根據(jù)確定的故障類(lèi)型，選擇處理方法；對(duì)于強(qiáng)故障類(lèi)型，由于暫態(tài)信息較為豐富，選擇暫態(tài)能量法；對(duì)于弱故障類(lèi)型，由于暫態(tài)信息較弱，不易提取暫態(tài)特征量，則選擇穩(wěn)態(tài)方法—有功分量法；對(duì)于中等故障類(lèi)型，則用證據(jù)理論將兩種選線(xiàn)方法進(jìn)行融合；從而確定故障線(xiàn)路。

步驟1）中監(jiān)測(cè)零序電壓的大小，當(dāng)零序電壓大于整定值時(shí)認(rèn)為系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障;

步驟2）~步驟5）中，采集各線(xiàn)路故障后一個(gè)周期的零序電流，分別計(jì)算各線(xiàn)路前半個(gè)周期和后半個(gè)周期的零序電流絕對(duì)值之和，用S₁(k)表示第k條線(xiàn)路前半個(gè)周期的零序電流絕對(duì)值之和，用S₂(k)表示第k條線(xiàn)路后半個(gè)周期的零序電流絕對(duì)值之和；選取各線(xiàn)路零序電流前半個(gè)周期零序電流絕對(duì)值之和最大值和后半個(gè)周期零序電流絕對(duì)值之和最大值，定義暫態(tài)因子a_z：