[發明專利]一種電網故障診斷方法

有效

• 申請號: 201810565254.6
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108414896B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 童曉陽;梁晨
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種電網故障診斷方法，其步驟包括：

步驟一、根據電網區域網絡拓撲結構，分別收集該區域各斷路器動作信息，獲取電網的停電區域，將停電區域中各線路作為疑似故障線路，并從停電區域外選擇一條參考線路；

步驟二、針對疑似故障線路j，獲得其故障時刻前三個周波的綜合電流樣本序列X_jb和故障時刻后三個周波的綜合電流樣本序列X_ja，采用動態時間歸整算法DTW，求出序列X_jb與X_ja之間的DTW距離，將該距離構造為該線路的縱向差異度d_zj；

步驟三、針對疑似故障線路j，利用DTW算法，求出該線路的樣本序列X_j與參考線路的參考序列X₀之間的DTW距離，將該距離構造為該線路的橫向差異度d_hj；

步驟四、按照步驟二、步驟三，分別求出停電區域內N條疑似故障線路的橫向差異度、縱向差異度，組成一個2×N維的差異度矩陣；針對該矩陣，采用人工魚群聚類算法進行優化求解和聚類，把各疑似故障線路聚類為兩大類，即故障類和正常類，而每一類的聚類中心均為兩行1列的向量，將聚類中心數值大的一類判斷為故障類，另一類為正常類，將故障類中線路判斷為故障線路。

2.根據權利要求1所述的一種電網故障診斷方法，其特征在于，在獲取電網的停電區域后，收集電網停電區域中各疑似故障線路和停電區域外一條參考線路的三相電流采樣值，構造各條線路的綜合電流序列：

將輸電線路母線一端設為發送端，用S標注，另一端是線路接收端，用R標注，i_S表示從線路的發送端流向線路的電流，i_R表示從線路的接收端流向線路的電流，i_aS、i_bS、i_cS為線路發送端的三相電流的瞬時值，電流正方向規定為從母線發送端指向線路接收端：

構造A相電流的差動電流為：

i_a＝i_aS+i_aR (1)

構造其它兩相的差動電流為i_b、i_c，定義該線路的綜合電流為：

i_z＝i_a+2i_b-3i_c (2)

選取疑似故障線路j的故障時刻前后各三個周波的綜合電流作為樣本序列X_j，將參考線路的“虛擬故障時刻”前后各三個周波的綜合電流作為參考序列X₀。

3.根據權利要求2所述的一種電網故障診斷方法，其特征在于，步驟二所述的針對第j條疑似故障線路，采用傳統的電流突變量檢測方法得到電網發生故障時刻t_l，通過錄波數據分別得到該疑似故障線路j故障時刻前和故障時刻后各三個周波的電流數據；通過所述的線路綜合電流序列構造方法，構造出該線路故障時刻前的綜合電流序列x_j(k₁)，其中，k₁＝t_l-3T,…,t_l-T是故障前各時刻，T表示一個周波的時間，構造出該線路故障時刻后的綜合電流序列x_j(k₂)，其中，k₂＝t_l,…,t_l+3T是故障后各時刻；然后針對疑似故障線路j，利用DTW算法，求出故障時刻后綜合電流序列x_j(k₂)與故障時刻前綜合電流序列x_j(k₁)之間的最小路徑值，即縱向DTW距離γ_zj，將該縱向DTW距離γ_zj構造為第j條線路的縱向差異度d_zj。