[發明專利]一種基于基頻相關性和最大關聯距離的故障選線方法

在審

• 申請號: 202010948048.0
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112255497A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 王曉衛;魏向向;高杰;梁振鋒;黨建;賈嶸;張惠智;王開艷;王艷婷
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.一種基于基頻相關性和最大關聯距離的故障選線方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、采集各饋線的零序電流，利用傅里葉算法計算零序電流中基頻分量相位并計算相位差；

步驟2、根據相位差進行配電網單相接地故障饋線判定，得到故障線路。

2.根據權利要求1所述一種基于基頻相關性和最大關聯距離的故障選線方法，其特征在于，步驟1具體過程為：采集各饋線的零序電流，對發生單相接地故障后第2個工頻周期內的各條饋線的零序電流采用傅里葉算法進行計算，獲得各條饋線零序電流的基頻分量i_q(n)，q為饋線編號，q＝1，2，…，p，j，…，m，n為采樣點數，n＝1，2，…，N，其中基頻分量i_q(n)的相位為θ_q；計算任兩條饋線零序電流基頻分量的相位差絕對值|θ_pj|，|θ_pj|＝|θ_p-θ_j|，其中，θ_p為饋線p的基頻分量相位，θ_j為饋線j的基頻分量相位。

3.根據權利要求1所述一種基于基頻相關性和最大關聯距離的故障選線方法，其特征在于，步驟2具體過程為：判斷相位差絕對值與π/4的大小關系：

若|θ_pj|≥π/4，則采用基于基頻分量相似性的故障選線判據判斷故障線路；

若|θ_pj|＜π/4，則采用基于改進關聯距離的故障選線判據判斷故障線路。

4.根據權利要求3所述一種基于基頻相關性和最大關聯距離的故障選線方法，其特征在于，所述基于基頻分量相似性的故障選線判據判斷故障線路具體過程為：

計算各饋線基頻分量的互相關系數ρ_pj，具體計算式如下：

通過互相關系數ρ_pj形成相關系數矩陣ρ_pj，如下：

其中，m表示饋線的總個數；

剔除矩陣ρ_pj中第j列元素的最大值與最小值，并計算各饋線的綜合相關系數ρ_j，其計算式如下：

其中，ρ_j＝[ρ₁ ρ₂ … ρ_m]；

將ρ_j中最小值ρ_jmin對應的饋線判定為故障饋線，判定其它饋線為健全饋線。

5.根據權利要求3所述一種基于基頻相關性和最大關聯距離的故障選線方法，其特征在于，所述基于改進關聯距離的故障選線判據判斷故障線路具體過程為：

以任意饋線j為例，計算饋線j的自由振蕩分量Z_j(n)；

依據自由振蕩分量Z_j(n)的首半波極值正負情況，將Z_j(n)進行重新排列，得到排列后的分量S_j(n)；

同理，選出第二條饋線p，饋線p在重新排列后所得S_p(n)的方法與S_j(n)的方法相同；

計算任兩條饋線的互關聯距離D_pj，計算式如下：

剔除D_pj中的最大值與最小值，計算饋線j的改進關聯距離計算式如下：

將中的最大值對應的饋線判定為故障饋線，判定其它饋線為健全饋線。

6.根據權利要求5所述一種基于基頻相關性和最大關聯距離的故障選線方法，其特征在于，所述計算饋線i的自由振蕩分量Z_i(n)具體方法為：用饋線i的零序電流減去饋線i零序電流的基頻分量得到其自由振蕩分量Z_i(n)。

7.根據權利要求5所述一種基于基頻相關性和最大關聯距離的故障選線方法，其特征在于，所述將Z_i(n)進行重新排列的排列規則為：若首半波極值μ_j≥0，則將Z_j(n)的數值從大到小依次排列；若首半波極值μ_j＜0，則將Z_j(n)的數值從小到大依次排列，具體如下：

當μ_j≥0時，排列結果如下：

S_j(n)＝Z_j(1)≥Z_j(2)≥Z_j(3)，…，Z_j(n)

當μ_j＜0時，排列結果如下：

S_j(n)＝Z_j(1)≤Z_j(2)≤Z_j(3)，…，Z_j(n)。