[發(fā)明專利]一種小電流接地故障多層次遞進式分類識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711006521.8
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN108008244B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊帆;金鑫;沈煜;梁永亮;周志強;薛永端;楊志淳;康兵
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 雷速

1.一種小電流接地故障多層次遞進式分類識別方法，其特征在于：包括根據(jù)小電流接地故障的特征，設(shè)置四層遞進式故障分類數(shù)據(jù)模塊，為進一步建立故障識別模型提供依據(jù)，具體地，包括第1模塊層(1)，第1模塊層(1)根據(jù)故障的時域特性將故障分為永久性故障、瞬時性故障和間歇性故障，永久性故障指單相接地后故障持續(xù)存在、直至人工處理的接地狀態(tài)；瞬時性故障指故障持續(xù)一段時間后消失、系統(tǒng)自動恢復(fù)正常的接地狀態(tài)；間歇性接地故障指故障持續(xù)一段時間后消失、系統(tǒng)恢復(fù)過程中故障再次發(fā)生的接地狀態(tài)；第2模塊層(2)，第2模塊層(2)根據(jù)故障的復(fù)雜程度將故障分為單一性故障和發(fā)展性故障，單一性故障指故障過程中故障性質(zhì)保持不變的接地狀態(tài)，發(fā)展性故障指故障過程中故障性質(zhì)發(fā)生變化的接地狀態(tài)；第3模塊層(3)，第3模塊層(3)根據(jù)接地點的性質(zhì)將故障分為線性故障和非線性故障，線性故障指接地點無燃弧狀況、過渡電阻呈線性的接地狀態(tài)，非線性故障指接地點有燃弧狀況的接地狀態(tài)；第4模塊層4，第4模塊層(4)根據(jù)過渡電阻的大小將線性故障分為金屬性故障、低阻故障和高阻故障；將非線性故障分為弧光性低阻故障和弧光性高阻故障，高阻故障指過渡電阻大于1kΩ的線性故障，低阻故障指過渡電阻小于1kΩ的線性故障，金屬性故障指過渡電阻為0或接近于0的線性故障，弧光性高阻故障指過渡電阻的最小值大于1kΩ的非線性故障，弧光性低阻故障指過渡電阻的最小值小于1kΩ的非線性故障；

根據(jù)上述遞進式故障分類數(shù)據(jù)模塊，按照如下小電流接地故障類型多層次遞進式識別方法，提取故障波形中不同層次的特征識別故障，具體包括以下步驟：

步驟1：采集母線零序電壓及各出線零序電流信號；

步驟2：結(jié)合人工處理及零序電壓衰減程度識別永久性故障、瞬時性故障和間歇性故障；

步驟3：采用啟發(fā)式分割算法對零序電流進行處理，識別單一性故障和發(fā)展性故障，并對故障波形進行分割處理；

步驟4：對零序電流進行FFT分析，通過比較故障前后零序電流的幅頻特性識別線性故障和非線性故障，所述步驟4的具體過程是：

a.將步驟3得到的零序電流波形進行FFT分析；

b.取故障前一周期為參考量T₀，故障后各周期依次為T₁、T₂…T_n，計算T_i(i＝1,2,…,n)各頻率幅值相對于基頻的百分比；

c.計算T_i相對于T₀的各頻率幅值百分比變化量，并按從大到小對頻率點進行排序，求得T_i前5個頻率點幅值百分比變化量的平均值μ_i；

d.定義計數(shù)器N初值為0，當(dāng)μ_i<10％時，N加1；否則，N清零；

e.當(dāng)M₁<2時，即系統(tǒng)不處于恢復(fù)過程；若同時存在N>2，認為波形的高頻分量變化不明顯，判斷故障為線性故障，否則為非線性故障；

所述步驟4中，利用小電流接地故障多層次分類方法中分類完整的特點，首先進行線性故障的識別，以確保瞬時性的非線性接地電弧不被忽略；

定義計數(shù)器M₁以識別系統(tǒng)的恢復(fù)過程的進行及完成；

計數(shù)器M₁初值為0，當(dāng)U₀>U_op.set且α<0.85時，每隔一周期計數(shù)器M₁加1，否則M₁清零，其中，U₀為零序電壓幅值，U_op.set為保護裝置零序電壓起動值，α為衰減程度，則當(dāng)M₁>2時，認為系統(tǒng)正處于恢復(fù)過程；

步驟5：通過零序電壓的大小識別高阻故障和低阻故障；

步驟6：結(jié)合不同層次的識別結(jié)果，得出最終的故障類型。