[發(fā)明專利]基于邊緣計算的單相接地故障區(qū)段辨識方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011135839.8 | 申請日： | 2020-10-22 |
| 公開（公告）號： | CN112415325A | 公開（公告）日： | 2021-02-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 梁睿;程孟晗;唐澤華;薛雪 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國礦業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01R31/08 | 分類號： | G01R31/08 |
| 代理公司： | 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 李悅聲 |
| 地址： | 221116 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 邊緣 計算 單相 接地 故障 區(qū)段 辨識 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于邊緣計算的單相接地故障區(qū)段辨識方法，適用于電網(wǎng)電力系統(tǒng)故障分析使用。首先在電網(wǎng)系統(tǒng)的每條支路上精度設(shè)置測量點，并在相應(yīng)線路首端配置邊緣計算節(jié)點，各測量節(jié)點之間距離定義為一個區(qū)段，當(dāng)支路上發(fā)生單相接地故障時，各測量節(jié)點記錄并上傳零序電流幅值至邊緣計算節(jié)點，并利用零序電流信號進行差值計算，最終生成矩陣，再利矩陣中的相鄰數(shù)值的差值從而判斷對應(yīng)支路上的測量點處出現(xiàn)故障。本方法應(yīng)用于邊緣計算節(jié)點，根據(jù)故障線路與非故障線路零序電流幅值沿線分布的差異進行故障區(qū)段辨識，能夠迅速可靠的確定故障區(qū)段。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉一種單相接地故障區(qū)段辨識方法，尤其適用于電網(wǎng)電力系統(tǒng)故障分析使用的基于邊緣計算的單相接地故障區(qū)段辨識方法。
背景技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平不斷提高，電力工業(yè)得到了長足進步。城市配網(wǎng)線路工作環(huán)境復(fù)雜，極易發(fā)生故障，其中以單相接地故障為主要形式，基本可以占到故障總數(shù)的80％以上。
為進一步實現(xiàn)配電自動化，分布式測量與邊緣計算相結(jié)合的配網(wǎng)線路故障定位方案以其低成本、波形記錄方便和緩解后臺云端計算壓力等優(yōu)勢，在未來將被廣泛應(yīng)用于配電線路中。然而，現(xiàn)有的故障區(qū)段在線定位方法，多為依靠在云端完成故障區(qū)段定位的計算工作，并在定段計算完成后于后臺顯示。在配電網(wǎng)的系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大、分支眾多、連接形式復(fù)雜的大背景下，數(shù)據(jù)計算量將隨著配電網(wǎng)網(wǎng)架的規(guī)模而呈指數(shù)型增長，給云端計算機、數(shù)據(jù)庫存儲空間和通信信道擁堵的緩解帶來了巨大壓力。
目前，隨著配網(wǎng)自動化的發(fā)展，用于監(jiān)測線路三相負(fù)荷電流、零序電流等運行信息的新型分布式測量裝置已在配電網(wǎng)中逐步運用，配合邊緣計算方法將大型配電網(wǎng)分解為諸小型網(wǎng)絡(luò)，將大大緩解僅靠云計算處理線路故障定位帶來的諸多問題。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的：為實現(xiàn)上述技術(shù)的不足之處，提供一種步驟簡單，為了解決當(dāng)前中性點不接地系統(tǒng)區(qū)段定位中存在的問題，使用效果好的基于邊緣計算的單相接地故障區(qū)段辨識方法。
技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基于邊緣計算的單相接地故障區(qū)段辨識方法，其步驟如下：
S1在中性點不接地的配電網(wǎng)系統(tǒng)中，在支路首端配置邊緣計算節(jié)點，在每條支路上按照區(qū)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(dāng)前分布式測量裝置在系統(tǒng)中所在支路編號，n代表當(dāng)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(shè)置邊緣計算節(jié)點；
S2當(dāng)線路發(fā)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Imn，將測量點數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至支路首端設(shè)置的邊緣計算節(jié)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......Im]-1中，Im為n元向量序列；
S3在支路首端的邊緣計算節(jié)點中，計算向量Im序列中所有相鄰的兩個元素Imn和Im(n-1)間的差值dmp并形成支路差值矩陣Dm，Dm為n-1元向量；
S4對支路差值矩陣Dm中相鄰兩元素絕對值作差，并取絕對值得到dmp’，形成新矩陣Dm’；
S5將新的差值矩陣Dm’中各元素相加；若結(jié)果遠(yuǎn)大于0，則判斷該支路為故障線路；否則，若結(jié)果近似等于0，則判斷該支路為健全線路；
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