[發明專利]小電流接地系統單相接地故障判斷方法

有效

• 申請號: 201811582682.6
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109375041B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 顧濤
• 申請（專利權）人: 華北科技學院
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/58;G01R31/08
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 張淑賢;王慶彬

本發明涉及一種小電流接地系統單相接地故障判斷方法以識別單相接地故障。本發明構建的單相接地故障判斷Fisher分類器中，結合了暫態特征和穩態特征的接地故障特征向量信號。從狀態轉移角度出發研究，當小電流接地系統中線路單相接地故障發生時，線路電場和電流變化其實是一個從穩態到暫態變化再到穩態變化的過程。所以本發明更能模擬單相接地故障發生時的實際情況，使用本方法構建的Fisher分類器能快捷、準確地對小電流接地系統單相接地故障進行區分判斷。

技術領域

本發明涉及一種小電流接地系統單相接地故障判斷方法。

背景技術

10KV架空線路單相接地故障判斷一直是配電網行業內的難題之一。近年來大量絕緣導線在架空線路中投入使用，進一步加大了斷線單相接地故障的識別難度。盡管目前已提出注入信號法、暫態錄波分析法、首半波法、群體比幅比相法、零序功率法等方法去解決單相接地故障選線和定位問題。但由于配電網結構比較復雜、中性點接地方式不同、單相接地過渡電阻阻值不定，以及接地點離變電所出口處遠近不同等因素導致接地信號特征在某些情況下不夠顯著，難以有效提取出來。現場實踐表明已有方法還需進一步提高報警準確率。

事實上，在目前國家電網推廣使用的基于故障指示器的中壓配電網故障定位系統中，可以將單相接地故障解決方案大概分為外施信號法和非外施信號法兩類。前者報警準確性與注入信號頻率有很大關系，使用上受限于外施信號能否形成信號回路以及檢測設備能否正確檢測到外施信號特征。非外施信號法具有很大安裝靈活性，可以很容易構成配電網參數分布式監控系統。這種方法又可以細化分為暫態特征法和穩態特征法兩類。進一步研究非外施信號法中的各種方法，發現現有方法往往只強調電路參數的暫態特征或穩態特征單個方面的接地特征信號提取，缺少在一種方法里構建結合了暫態特征和穩態特征的接地故障特征向量信號。因而只用暫態法或穩態法并不能很好解決單相接地故障識別問題。故需要建立一個結合暫態和穩態信號特征的統一理論模型，以更好地識別單相接地故障。

發明內容

本發明的目的在于建立一種結合暫態信號特征和穩態信號特征的小電流接地系統單相接地故障判斷方法以識別單相接地故障。

為實現上述目的，本發明的小電流接地系統單相接地故障判斷方法采用以下技術方案：

小電流接地系統單相接地故障判斷方法，包括以下步驟：第一步，提取單相暫態電流特征分量W_value，其中W_value為線路電流db5小波變換第3層小波模系數最大值，線路電流db5小波變換第3層小波模系數式中c₃[k]＝2^-3/2f[k]，

其中h₀[k]為小波分解濾波器，j和k分別代表尺度標號和平移標號；

第二步，建立單相接地故障判斷Fisher分類器，所建立的Fisher分類器中的分類判別函數為y＝c₁x₁+c₂x₂+c₃x₃+…+c_px_p，式中由x₁、x₂、x₃、…、x_p組成的矩陣X_i為具體小電流接地系統中采集的行向量，其中由c₁、c₂、c₃、…、c_p組成的矩陣C_i根據取極大值時確定；

第三步，構造小電流接地系統的單相統計向量ξ＝(W_value,I,E)，并根據構造的統計向量確定分類判別函數中由c₁、c₂、c₃組成的矩陣C_i的具體取值，其中I為線路故障前和故障后電流有效值，E代表線路故障前和故障后對地電場有效值；