[發明專利]一種特征頻帶下基于Hausdorff的配網區段定位方法

有效

• 申請號: 201811409931.1
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109541395B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 李振興;王朋飛;傅裕挺;李振華;徐艷春;邱立
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

一種特征頻帶下基于Hausdorff的配網區段定位方法，該方法通過分析暫態零序電流自由分量故障特征，確定了故障點上游相鄰節點、及其與下游節點特征頻帶信息幅值比特征，并得出故障點處相鄰節點暫態零序電流自由分量相同頻帶，特征頻帶以相鄰節點中上一級節點特征頻帶為基準來選取，幅值比k1，而故障點上游相鄰節點暫態零序電流自由分量特征頻帶相同，信息匹配度高。為方便構建可靠判據，對頻帶信息歸一化。進而，引入圖像匹配算法Hausdorff測算相鄰節點暫態電流特征。為消除數據不同步，提出一種數據窗平移優化策略，最終獲得匹配度值，進一步設定閾值并比較、判斷故障區段。

技術領域

本發明涉及一種針對配電網饋線區段定位方法，具體是一種特征頻帶下基于Hausdorff的配網區段定位方法

背景技術

國家能源局于2015年公布了配電網建設《行動計劃》，指出對配電網改造投資不低于2萬億，目標要求配電智能化水平提高，供電可靠率達到99.99％，用戶年均停電時間不超過1小時，達到國際先進水平。目前，國內配電網接線方式基本采用中性點不接地或經消弧線圈接地。經消弧線圈接地系統的配電饋線發生單相接地故障時，故障線路零序電流工頻信息與非故障線路趨同，難以應用常規故障定位方法。考慮到單相接地故障發生頻率較高，一般80％左右，所以在系統故障時，快速尋找故障點，實現故障隔離極為必要。

為解決上述問題，實現上述目標，實際工程上出現了一些創新性的成果，信號注入法(直流、交流、交直流信號)、線性相關法、深度學習算法等研究和應用逐漸投入配電網區段定位。針對于線性相關法，該方法依然受系統接地方式、定位盲區的影響。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出一種特征頻帶下基于Hausdorff的配網區段定位方法，該方法通過分析暫態零序電流自由分量故障特征，確定了故障點上游相鄰節點、及其與下游節點特征頻帶信息幅值比特征，并得出故障點處相鄰節點暫態零序電流自由分量相同頻帶(特征頻帶以相鄰節點中上一級節點特征頻帶為基準來選取)幅值比k1，而故障點上游相鄰節點暫態零序電流自由分量特征頻帶相同，信息匹配度高。為方便構建可靠判據，對頻帶信息歸一化。進而，引入圖像匹配算法Hausdorff測算相鄰節點暫態電流特征。為消除數據不同步，提出一種數據窗平移優化策略，最終獲得匹配度值，進一步設定閾值并比較、判斷故障區段。該方法消除了系統接地方式、定位盲區對定位準確度的影響。

本發明采取的技術方案為：

一種特征頻帶下基于Hausdorff的配網區段定位方法，首先根據小波包基于能量最大原則，自適應選取單節點特征頻帶，然后，以單節點特征頻帶為基準同下一級節點相同頻帶的信息作歸一化處理，依托數據窗平移，并將平移后的數據信息輸入huasdorff距離算法，遍歷獲取最小距離值H，得到體現相鄰節點整體幅值差異的距離值，并確定匹配度HS；進一步通過與設定閾值的比較，可以有效區分出故障區段。

該方法處理流程包含了特征頻帶選取、頻帶信息歸一化、匹配度優化方案以及閾值設定。

該方法引入一種圖像匹配算法Hausdorff用于配電網饋線區段定位，其特征捕獲與特征匹配能力較強。

一種特征頻帶下基于Hausdorff的配網區段定位方法，包括以下步驟：

步驟1：依據配電實際獲取符合小波包分解和Huasdorff距離算法要求的暫態電流數據，首先獲取從饋線母線端x節點及下一級x+1節點1周波暫態零序電流數據。

步驟2：選取小波基dbn和分解為s層，利用小波包分解工具將兩節點數據分解為頻帶信息。

步驟3：結合第s層2^s-1個頻帶信息(非基波)，基于小波包能量最大原則選取母線端x節點的特征頻帶，提取特征頻帶暫態自由分量信息和下一級x+1節點同一頻帶電流信息即兩節點同頻帶，并作歸一化處理。