[發明專利]基于ESMD的配電網單相接地故障區段定位方法

有效

• 申請號: 201811242976.4
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109061399B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 殷志華;孫國強;衛志農;臧海祥
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 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

1.一種基于ESMD的配電網單相接地故障區段定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)判斷母線零序電壓值是否越限，若是，則執行步驟(2)；若否，則返回步驟(1)；

(2)采集各測點故障后1/2工頻周期內的零序電流信號；

(3)對采集到的零序電流信號進行ESMD分解，得到一系列本征模態函數IMF及余量函數R；

(4)對ESMD分解所得到的本征模態函數IMF及余量函數R構造描述暫態零序電流波形震蕩強度的故障暫態能量函數；

(5)基于故障暫態能量函數通過構造故障區段邏輯判斷函數對其進行規格化處理；

(6)結合配電網絡拓撲結構確定故障所在區段；

所述步驟(4)包括以下步驟：

(4.1)設第j個本征模態函數對應的解析表達式為：

IMF_j＝A_j(t)cosθ_j(t)

其中，A(t)為振幅-時間函數，θ(t)為相位函數；

(4.2)定義t時刻故障零序電流信號所具有的瞬時能量值為：

(4.3)定義單相接地暫態過程的能量函數為：

其中，T為工頻周期。

2.根據權利要求1所述的基于ESMD的配電網單相接地故障區段定位方法，其特征在于，所述步驟(1)中，當母線零序電壓值超過0.15倍的母線額定電壓值時，判定母線零序電壓值越限。

3.根據權利要求1所述的基于ESMD的配電網單相接地故障區段定位方法，其特征在于，所述步驟(2)中，通過安裝于配電網各測點的故障錄波裝置來采集各測點故障后1/2工頻周期內的零序電流信號。

4.根據權利要求1所述的基于ESMD的配電網單相接地故障區段定位方法，其特征在于，所述步驟(3)包括以下步驟：

(3.1)找出各測點零序電流實際采樣信號I的所有極值點并依次將它們標記為P_i，i＝1,2,...,n；

(3.2)用線段連接各相鄰極點，依次標記各線段中點為F_i，i＝1,2,...,n-1；

(3.3)通過線性插值法補充F₀、F_n作為F_i的左右邊界點；

(3.4)對奇數序列的F_i構造插值線L₁，對偶數序列的F_i構造插值線L₂，并求出均值曲線L^*；

L^*＝(L₁+L₂)/2

(3.5)對I-L*重復步驟(3.1)-(3.4)直到|L^*|≤ε或者篩選次數達到最大值K，此時分解得到第一個模態分量IMF₁；

其中，ε為預先設定的容許誤差；

(3.6)對I-IMF₁重復步驟(3.1)-(3.5)依次獲得IMF₂，IMF₃，…,直到余量R只剩一定數量的極點；

(3.7)讓最大篩選次數K于整數區間[Kmin,Kmax]內變換并重復步驟(3.1)-(3.6)得到一系列分解結果，計算方差比率σ/σ₀，其中σ是I-R的相對標準差，σ₀為I的標準差；

其中，N為采樣點數；

(3.8)從區間[Kmin,Kmax]選出對應最小方差比率σ/σ₀的最大篩選次數K₀，據此重復步驟(3.1)-(3.6)輸出分解結果。

5.根據權利要求4所述的基于ESMD的配電網單相接地故障區段定位方法，其特征在于，所述步驟(3.4)中，利用三次樣條差值分別對奇數序列的F_i和偶數序列的F_i構造插值線。