[發明專利]基于邊緣計算的單相接地故障區段辨識方法

在審

• 申請號: 202011135839.8
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112415325A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 梁睿;程孟晗;唐澤華;薛雪
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種基于邊緣計算的單相接地故障區段辨識方法，其特征在于步驟如下：

S1在中性點不接地的配電網系統中，在支路首端配置邊緣計算節點，在每條支路上按照區段定位的精度要求間隔安裝多個分布式測量裝置形成測量點，對分布式測量裝置按照其空間地理位置進行編號mn，m代表當前分布式測量裝置在系統中所在支路編號，n代表當前分布式測量所在支路上的沿線排序序號，并在每條支路首端設置邊緣計算節點；

S2當線路發生單相接地故障時，各測量點所在位置的零序電流信號并記錄，使用快速傅里葉變換提取所有測量點得到的零序電流信號的基波零序電流幅值I_mn，將測量點數據遠傳至支路首端設置的邊緣計算節點處，按分布式測量裝置的編號將其檢測到的零序電流信號順序存儲于矩陣[I₁，I₂......I_m]^-1中，I_m為n元向量序列；

S3在支路首端的邊緣計算節點中，計算向量I_m序列中所有相鄰的兩個元素I_mn和I_m(n-1)間的差值d_mp并形成支路差值矩陣D_m，D_m為n-1元向量；

S4對支路差值矩陣D_m中相鄰兩元素絕對值作差，并取絕對值得到d_mp’，形成新矩陣D_m’；

S5將新的差值矩陣D_m’中各元素相加；若結果遠大于0，則判斷該支路為故障線路；否則，若結果近似等于0，則判斷該支路為健全線路；

S6返回故障支路對應的支路差值矩陣D_m，若d_mn為矩陣D_m中第一個為正數的值，則可判斷故障區段位于分布式測量裝置的編號n與n+1之間，從而實現故障區段判別。

2.根據權利要求1所述一種基于邊緣計算的單相接地故障選線方法，其特征在于：在步驟S2中，將各測量點數據傳至線路首端邊緣計算節點處，順序存儲于矩陣[I₁，I₂......I_m]^-1中，矩陣如下所示：

I₁＝[I₁₁ I₁₂ … I_1n]

I₂＝[I₂₁ I₂₂ … I_2n]

……

I_m＝[I_m1 I_m2 … I_mn]

其中，I_mn為基波零序電流幅值，m代表系統中測量裝置所在支路，n代表每條出線上測量裝置的沿線排序序號。

3.根據權利要求1所述一種基于邊緣計算的單相接地故障選線方法，其特征在于：在步驟S3中，在線路首端邊緣計算節點中，計算向量序列I_m中所有相鄰的兩個元素I_mn與I_m(n-1)間的差值d_mp并形成支路差值矩陣D_m，其計算公式為：

d_mp＝I_mn-I_m(n-1)(n≥2)

D₁＝[d₁₁ d₁₂ … d_1(n-1)]

D₂＝[d₂₁ d₂₂ … d_2(n-1)]

……

D_m＝[d_m1 d_m2 … d_m(n-1)]

其中，p＝n-1，d_mp為矩陣D_m的第p個元素。

4.根據權利要求1所述一種基于邊緣計算的單相接地故障選線方法，其特征在于，在步驟S4中，對支路差值矩陣D_m中相鄰兩元素絕對值作差，并取絕對值得到d_mp’，形成新矩陣D_m’，其計算公式為：

d_mp'＝||d_m(n-1)|-|d_m(n-2)||(n≥3)

D₁'＝[d₁₁' d₁₂' … d_1(n-1)']

D₂'＝[d₂₁' d₂₂' … d_2(n-1)']

……

D_m'＝[d_m1' d_m2' … d_m(n-1)']

其中，d_mp’為矩陣D_m’的第p個元素。