[發明專利]一種基于暫態錄波數據的配電自動化主站系統單相接地故障定位方法

有效

• 申請號: 201710457057.8
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107329040B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 張蓓蓓;蘇標龍;王波;杜紅衛;冷華;閃鑫;孟勇亮;時金媛;陳倩男;張玉林;張可新;王元元;徐希;魯文;張志丹;朱吉然
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司;國電南瑞南京控制系統有限公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司電力科學研究院;南京南瑞集團公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;姚蘭蘭

1.一種基于暫態錄波數據的配電自動化主站系統單相接地故障定位方法，其特征在于，具體包括以下幾個步驟：

(1)主站系統SCADA模塊定期開展故障掃描，在接收到線路上的故障指示器上送的錄波啟動動作信號后，先根據電氣設備從屬關系找到該故障指示器對應的終端id號，再向主站前置模塊發送召喚該終端的錄波文件目錄的消息；

(2)SCADA模塊在獲取到步驟(1)所述的錄波文件目錄后，篩選出符合條件的故障錄波文件，并向前置模塊發送召喚該錄波文件的消息；

(3)SCADA模塊根據錄波文件數據格式標準，將步驟(2)所述錄波文件進行解析，得到各采樣點的三相電流、三相電壓這些電氣量信息；

(4)根據步驟(3)解析后的暫態電氣量信息，計算得到故障時刻點；

(5)依據步驟(4)計算得到的故障時刻點，提取該故障時刻前后各一個周波的數據，根據相電流突變原理，計算得到三相電流的相電流突變量及三相突變電流兩兩之間的波形相似度；

(6)主站SCADA模塊根據步驟(3)解析得到的IA、IB、IC三相電流值，通過零序電流計算方法IA+IB+IC，合成暫態零序電流；

(7)依據步驟(4)計算得到的故障時刻點，提取該故障時刻后1/4周波的步驟(6)所述的暫態零序電流數據，根據基于經驗模態分解技術的固有模態能量法原理，計算得到零序電流固有模態能量值；

(8)采用歸一化的綜合分析方法，將對步驟(5)、步驟(7)計算得到的相電流突變量、波形相似度以及固有模態能量值轉換成1、2、3整數組號值，得出故障特征最明顯的故障指示器；

(9)將步驟(8)分析得到的代表故障特征最明顯的故障指示器組號值轉換成故障指示器接地動作信號，與配電自動化主站系統傳統的短路故障分析處理方法對接，將該故障指示器所在饋線段的下游確定為發生單相接地故障的區段，并通過不同的顏色在地理信息圖以及單線圖上進行展示，實現對故障區段的隔離、恢復；

步驟(7)所述基于經驗模態分解技術的固有模態能量法原理：即過對故障后暫態零序電流進行經驗模態分解EMD；分解后得到若干個固有模態函數分量IMF及一個剩余分量；再求取多個IMF及剩余分量；將IMF和剩余分量的能量相加，得到一個測點的零序電流固有模態能量值；

步驟(8)中，所述歸一化的綜合分析方法指的是：

將步驟(5)在相電流突變維度下計算得到的包含相電流突變量、波形相似度在內的故障特征量，通過三段法，將特征量轉換成組號1、2、3；

將步驟(7)在固有模態能量維度下計算到的包含固有模態能量值在內的故障特征量，通過二段法，將特征量轉換成組號1、2；

相電流突變維度下的三段法，是指分別從步驟(5)計算得到的相電流突變量及三相突變電流兩兩之間的波形相似度數組中，找到各自的最大值max、最小值min，從而計算得到兩者差值之間占比為1/3處的值mid_min，即mid_min＝min+(max-min)/3，2/3處的值mid_max，即mid_max＝(max-min)/3*2+min；

將步驟(5)計算得到的所有特征值與min、mid_min、mid_max、max四個數值進行對比，其中相電流突變量組號劃分原則是：特征量落在[min,mid_min]區間，組號置為1，落在(mid_min，mid_max]區間，組號置為2，落在(mid_max,max]，組號置為3；突變電流兩兩之間的波形相似度劃分原則：特征量落在[min,mid_min]區間，組號置為3，落在(mid_min，mid_max]區間，組號置為2，落在(mid_max,max]，組號置為1；

所述固有模態能量維度下的二段法，是指從步驟(7)計算得到的固有模態能量值數組中找到最大值max、最小值min,從而計算得到兩者之間的中值mid，即mid＝(max-min)/2；將所有的固有模態能量值與該中值進行對比，組號劃分原則是：落在[min,mid]區間的組號置為1，落在(mid,max]區間的組號置為2。

2.根據權利要求1所述的基于暫態錄波數據的配電自動化主站系統單相接地故障定位方法，其特征在于，步驟(2)中，所述符合條件的故障錄波文件指的是滿足：

①與文件列表召喚時間相比，在一小時以內的故障錄波文件；②在條件①規定的有效時間范圍內，未在歷史記錄中出現的故障錄波文件；③滿足前兩個條件后，與召喚時間最接近的故障錄波文件。