[發明專利]基于電氣數據的配電網短路故障監控方法及裝置

有效

• 申請號: 202110117439.2
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112924813B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 吳志強;章立宗;陸曉東;余剛;韋亞敏;章琦;趙峰;張毅磊;傅力帥;李海峰;王穎;付俊強;周艷芳
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司紹興供電公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52;G06K9/62;G06N3/12;G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 秦曉剛

本發明提出了一種基于電氣數據的配電網短路故障監控方法及裝置，包括：針對配電網中的各個負荷線路，分別基于Sigmoid函數建立若干個分類器；采集配電網中負荷共同耦合點處的歷史電氣數據作為訓練樣本，根據訓練樣本對分類器進行迭代訓練；采集配電網中負荷共同耦合點處的實時電氣數據，將實時電氣數據輸入訓練好的分類器，當分類器判斷配電網發生故障時根據分類器輸出的正類概率值確定故障位置；將跳閘命令發送到故障位置處的斷路器，控制斷路器跳閘。通過基于Sigmoid建立多個分類器，從而能夠實時監控配電網的短路故障，解決現有技術中嚴重依賴于配電網的內部電路結構的問題，提高了短路故障檢測的通用性與實用性。

技術領域

本發明屬于配電網故障監控領域，尤其涉及一種基于電氣數據的配電網短路故障監控方法及裝置。

背景技術

隨著國家發展，國家對電力供應提出了更高的要求，國家電網在過去的幾十年內得到了較大發展，從而成為電力輸送的主要供應方式。但面對發生自然災害、電網事故等緊急情況時，國家電網會難以更好滿足用戶對供電可靠性和安全性的要求，甚至發生大面積停電事故，對經濟安全穩定運行造成較大影響，其中配電網短路故障是影響大電網穩定運行的常見原因。

由于國家電網的配電網中分布式電源具有高滲透率、發電方式多樣化的特點，需要對應不同的故障檢測方法，傳統短路故障檢測裝置嚴重依賴配電網內部電路結構，難以適應如今以分布式電源為主的配電網。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提出了一種基于電氣數據的配電網短路故障監控方法，包括：

針對配電網中的各個負荷線路，分別基于Sigmoid函數建立若干個分類器；

采集配電網中負荷共同耦合點處的歷史電氣數據作為訓練樣本，根據訓練樣本對分類器進行迭代訓練；

采集配電網中負荷共同耦合點處的實時電氣數據，將實時電氣數據輸入訓練好的分類器，當分類器判斷配電網發生故障時根據分類器輸出的正類概率值確定故障位置；

將跳閘命令發送到故障位置處的斷路器，控制斷路器跳閘。

可選的，所述針對配電網中的各個負荷線路，分別基于Sigmoid函數建立若干個分類器，包括：

基于公式一分別為各個負荷線路構建分類器，所述分類器用于計算短路故障發生在各個負荷線路的正類概率值P；

w為分類器的參數矩陣，w^T為w的轉置矩陣，x為由電氣數據構成的輸入矩陣，P的取值范圍為0≤P≤1。

可選的，所述采集配電網中負荷共同耦合點處的歷史電氣數據作為訓練樣本，根據訓練樣本對分類器進行迭代訓練，包括：

步驟一：基于預設周期獲取負荷共同耦合點處的歷史電氣數據，以預設周期為單位得到若干個訓練樣本，所述歷史電氣數據包括三相電壓、歷史三相電流、歷史零序電流、歷史正序電流以及歷史負序電流；

步驟二：基于公式二計算分類器的第k次迭代訓練時的損失函數J(w^k)；

x_i為輸入分類器的第i個訓練樣本，y_i為第i個訓練樣本輸入分類器時輸出的正類概率值，w^k為第k次迭代訓練時的參數矩陣，為w^k的轉置矩陣，n為訓練樣本的總數量，λ為預設的懲罰系數，為參數矩陣w^k的第j個數據；

步驟三：判斷相鄰兩次迭代計算的損失函數之差的范數是否小于預設精度；