[發明專利]基于果蠅優化算法的故障后錄波數據同步方法

有效

• 申請號: 202110673204.1
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113466615B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 李振興;林龍劍;王朋飛;胡聰;李飛;王秋杰;李振華
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G06N3/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

基于果蠅優化算法的故障后錄波數據同步方法，根據對稱分量法分解三相電流，得到故障前、后零序電流；循環判斷故障后零序電流的最小值是否大于保護啟動閾值；采用小波分解對相電流突變點進行分析，判斷是僅故障相存在突變點還是三相均存在突變點，若是僅故障相存在突變，則進行精細同步；否則進行粗略同步；利用粗略同步求得的同步誤差，將三相電流同步誤差控制在一周波以內，進行精細同步；確定系統三相電流穩態函數并構建目標函數，將非同步的三相電流導入構建的目標函數，并將目標函數導入組合的果蠅優化算法，尋優穩態信號的同步誤差，完成精細同步。本發明方法使用組合多種優化方法，結合果蠅優化算法提高錄波數據同步的準確性，解決了故障后暫態信息數據不同步的問題。

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護技術領域，具體涉及一種基于果蠅優化算法的故障后錄波數據同步方法。

背景技術

隨著配電系統故障指示器功能的提高，配電自動化系統逐漸具備分布式多點實時數據處理、錄波、上傳等功能。故障錄波器的廣泛應用，給分析事故原因、恢復供電、制定事故對策等方面做出了重要貢獻。一般地，故障錄波器錄波存在相位誤差，導致三相之間會存在一個周波或數周波以內的同步誤差。而被動式故障定位原理主要利用故障零序電流作為數據源，基于三相電流數據的提取的零序電流的準確性，是定位判據成功動作的關鍵因素。

針對數據同步，一種方法是：以錄波設備啟動時刻的同步方法以錄波發生時刻代替故障實際發生時刻,【由偉翰.基于故障信號同步的配網差動保護技術[D].山東大學,2009.】，由于設備檢測故障存在無法規避的延時，可能會導致保護誤動作。另一種方法是：應用全球定位系統GPS進行同步，但是由于大規模鋪設GPS接收機需要的投資大，大規模推廣應用受限,【董金金.智能變電站故障數據自同步方法研究[D].山東大學,2018.】。

對于目前利用故障前穩態信息同步誤差矯正故障后暫態信息的數據同步技術，可以使用尋優算法迭代求解得到最優解。

發明內容

針對高壓線路差動保護中的電流信號同步問題，本發明提供一種基于果蠅優化算法的故障后錄波數據同步方法，通過對非同步采用的三相電流和零序特征進行分析，構建同步啟動判據，啟動精細同步，根據小波算法控制三相電流同步誤差在一個周波以內；進一步利用故障前穩態相電流函數特征構建三角函數，并建立最優模型即目標函數，引入果蠅優化算法對最優模型求解得到同步誤差。該方法使用組合多種優化方法，結合果蠅優化算法提高錄波數據同步的準確性，解決了故障后暫態信息數據不同步的問題。

本發明采取的技術方案為：

基于果蠅優化算法的故障后錄波數據同步方法，包括以下步驟：

步驟1：根據對稱分量法分解三相電流得到故障前、后零序電流；

步驟2：循環判斷故障后零序電流的最小值是否大于保護啟動閾值，若是，進行到步驟3；若不是，繼續在本步驟持續判斷；

步驟3：采用MATLAB小波分解工具對相電流突變點進行分析，判斷是僅故障相存在突變點還是三相均存在突變點，若是僅故障相存在突變，則進行到步驟5進行精細同步；否則進入步驟4進行粗略同步；

步驟4：利用粗略同步求得的同步誤差Δt′_amin和Δt′_cmin，將三相電流同步誤差控制在一周波以內，進行到步驟5進行精細同步；

步驟5：確定系統三相電流穩態函數；

對于果蠅優化算法，組合改進方案包括：基于Logistic映射的混沌技術、均勻分布的扇區搜索機制，動態步長調整策略。

Logistic映射的混沌技術可以使得果蠅初試坐標分布均勻，加快收斂速度。該分布如下式(7)所示：