[發明專利]一種小電流接地故障多層次遞進式分類識別方法

有效

• 申請號: 201711006521.8
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN108008244B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）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）人: 國網湖北省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

一種小電流接地故障多層次遞進式分類識別方法，設置了包括將故障特征分按時域特性、故障點的性質等，自上而下的四層遞進式故障分類數據模塊，有效解決了小電流接地故障分類不完整、識別類型單一等問題，據此提出了識別方法的5步驟，在不同層次提取零序電壓、零序電流等故障波形特征，采用時域特征辨識、啟發式分割算法、FFT分析等逐層識別故障類型，最終得出全面表示故障特征的故障類型。所述方法能夠有效避免故障識別過程中概念模糊的問題，一方面可深層次掌握故障原因及其分布規律，促進配電網運檢查管理精益化水平的持續完善；另一方面可輔助運維人員及時發現配電網“潛伏性隱患”，進一步縮短故障查找時間，促進配網運行可靠性的不斷提升。

技術領域

本發明屬于配電網故障診斷領域，具體為一種小電流接地方式配電網接地故障類型的識別方法。

背景技術

配電終端、暫態錄波型故障指示器等故障錄波數據記錄了故障前后線路上的電氣量變化信息，能真實反映電網的故障狀況，利用其進行準確有效的故障診斷成為重要的研究與應用方向。故障類型識別作為故障診斷技術的前提和理論基礎，對于深層次掌握故障原因及其分布規律，及時發現配電網“潛伏性隱患”，進一步縮短故障查找時間，促進配網運行可靠性的提升與運檢管理精益化水平的持續完善意義十分重大。

近年來，有關小電流接地系統接地故障的類型識別引起了越來越多的關注，相關研究都對故障類型識別起到了積極的作用。根據提取特征量的應用途徑不同，可將識別方法分為特征分析法(根據零序電壓幅值在多重分形譜上的分布特征識別間歇性故障、根據過渡電阻的非線性特征識別電弧故障、根據高頻分量的小波能量矩特征識別高阻故障等)和智能方法(人工神經網絡、模糊邏輯、決策樹等)。現有小電流接地故障分類方法根據故障的某一種特征進行分類，如根據故障是否需要人工處理分為瞬時性接地和永久性接地；根據過渡電阻的大小分為低阻接地和高阻接地；根據接地點燃弧狀況分為穩定性接地和非穩定性接地等。這樣的分類方法會導致故障分類不夠全面，故障類型間的存在特征交叉，導致故障識別過程中存在識別類型單一和概念模糊等問題。且現有識別方法大多采用仿真數據進行驗證，缺乏現場數據的有力支撐，降低了算法的有效性和可行性。

發明內容

為了克服現有故障識別技術中識別類型單一、模糊等問題，本發明提出一種小電流接地故障多層次遞進式的分類識別方法，將故障特征分為故障的時域特性、故障點的性質等，自上而下地對不同層次的故障特征進行分析識別，為故障類型處理提供依據。

所述小電流接地故障多層次遞進式分類識別方法，包括根據小電流接地故障的特征，設置四層遞進式故障分類數據模塊，為進一步建立故障識別模型提供依據，具體地，包括第1模塊層1，第1模塊層1根據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存在、直至人工處理的接地狀態；瞬時性故障指故障持續一段時間后消失、系統自動恢復正常的接地狀態；間歇性接地故障指故障持續一段時間后消失、系統恢復過程中故障再次發生的接地狀態；第2模塊層2，第2模塊層2根據故障的復雜程度將故障分為單一性故障和發展性故障，單一性故障指故障過程中故障性質保持不變的接地狀態，發展性故障指故障過程中故障性質發生變化的接地狀態；第3模塊層3，第3模塊層3根據接地點的性質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，非線性故障指接地點有燃弧狀況的接地狀態；第4模塊層4，第4模塊層4根據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；

根據上述遞進式故障分類數據模塊，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；