[發明專利]一種基于數據驅動的小電流接地系統故障辨識方法及裝置

有效

• 申請號: 202110509657.0
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN112986754B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 龍國華;鄒陽;劉衍;王華云;袁思凡;彭詩怡;程夢盈
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發明公開一種基于數據驅動的小電流接地系統故障辨識方法及裝置，方法包括：對三相電壓數據和零序電壓數據進行分析，并通過靈敏度系數對分析后的至少一個故障段進行合；響應于獲取的至少一個故障段的零序電壓數據，判斷至少一個故障段的零序電壓數據的故障類型；若至少一個故障段的零序電壓數據的故障類型為接地型故障，基于電壓峰值比較閾值法判斷接地型線路故障類型及接地型線路故障相別。通過引入靈敏度系數，能夠將一個周期內的檢測到的故障突變時刻視為同一故障，使得在啟發式分割算法分析完成后，可以得到故障段個數、截取的故障運行時數據、故障發生時刻，有效地解決了僅根據電壓突變量造成故障起始時刻誤判問題。

技術領域

本發明屬于電池技術領域，尤其涉及一種基于數據驅動的小電流接地系統故障辨識方法及裝置。

背景技術

近年來，隨著國民生活的電氣化水平不斷提高，配網規模隨之擴大，此種條件下，配網發生故障后不能再按照慣例讓其繼續帶故障運行，而應快速確定故障類型并排除故障以確保系統的安全。長期以來電網故障診斷在事故后快速分析、盡快恢復供電等方面發揮著重要作用。由于電網操作增多、電網規模擴大，電網故障在所難免。因此，對故障錄波數據進行分析、處理，能夠為現場繼電保護的技術人員正確分析事故原因、研究對策、處理故障等提供有力支持，便于技術人員快速、精準地判斷故障原因并快速排除故障，及時恢復供電。電網故障診斷是利用獲得的故障信息，通過故障信息知識庫，采用某一種診斷機制來確定故障設備，診斷內容主要包括：故障元件識別、故障類型識別、故障定位。由于電網中繼電保護裝置配合的復雜性、拓撲結構的多變性等等不確定因素，使得故障診斷比較復雜。到目前為止，國內外的專家學者在電網故障診斷領域已做了大量工作，取得了豐碩的成果，常用方法主要有:專家系統，模糊理論方法，人工神經網絡方法，Petri網方法，貝葉斯網絡方法等。

電力系統故障診斷根據利用的信息不同分為三個發展階段:第一階段主要是利用SCADA系統采集到的開關量信息對電網故障進行診斷，但是往往只能得到故障區域。第二階段是綜合利用開關量信息和部分繼電保護信息進行故障診斷，在引入繼電保護信息之后一般都能夠準確確定故障元件。由于繼電保護裝置的誤動作或者信號通信受到外界干擾等因素存在，僅僅依靠開關量信息常常得不到準確的診斷結果。第三階段是利用冗余的故障錄波信息進行電網故障分析診斷，故障錄波信息具有記錄故障過程的完備性，因此，診斷結果在準確性方面得到極大的提高。

對小電流接地故障，從不同的角度描述故障特征，可有多種分類方法，如根據接地點穩定情況，將故障分為穩定性接地和非穩定性接地；根據過渡電阻的大小，將故障分為低阻接地和高阻接地等。已有分類方法對于指導工程實踐起到了重要的作用，但現有的故障判斷方法僅根據電壓突變量來判斷，使得容易造成故障起始時刻誤判問題。

發明內容

本發明提供一種基于數據驅動的小電流接地系統故障辨識方法，用于至少解決上述技術問題之一。

第一方面，本發明提供一種基于數據驅動的小電流接地系統故障辨識方法，包括：響應于獲取故障錄波數據中的三相電壓數據和零序電壓數據，對所述三相電壓數據和所述零序電壓數據進行分析，并通過靈敏度系數對分析后的至少一個故障段進行合并，其中，所述至少一個故障段為從正常運行到發生故障，然后又恢復正常運行的數據段；響應于獲取的所述至少一個故障段的零序電壓數據，判斷所述至少一個故障段的零序電壓數據的故障類型，其中，所述故障類型包括接地型故障和不接地型故障；若所述至少一個故障段的零序電壓數據的故障類型為接地型故障，基于電壓峰值比較閾值法判斷接地型線路故障類型及接地型線路故障相別，其中，所述接地型線路故障類型包括單相接地故障，其中，具體判斷方法包括：基于獲取的三相電壓數據序列，在N個采樣點范圍內分別提取a相電壓數據的峰值、b相電壓數據的峰值、c相電壓數據的峰值；基于選取的所述a相電壓數據的峰值、所述b相電壓數據的峰值、所述c相電壓數據的峰值中的最大值、中間值以及最小值，并建立所述最大值、所述中間值以及所述最小值的關系式：；式中，為三相電壓峰值的最大值與三相電壓峰值的中間值的比值，為三相電壓峰值的中間值與三相電壓峰值的最小值的比值；若小于預設閾值，且大于預設閾值，即所述接地型線路故障類型為單相接地故障。