[發明專利]基于優化脈沖神經膜系統的單相接地故障選線方法

有效

• 申請號: 202110942145.3
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113625118B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 田君楊;李海勇;蔣連鈿;楊彥;沈梓正;巫聰云;劉斌;韓冰;黃超;秦蓓;何洪;覃丙川;黃鵬飛
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52;G01R31/58
• 代理公司: 廣州市專注魚專利代理有限公司 44456
• 代理人: 劉玉珠

本發明公開的基于優化脈沖神經膜系統的單相接地故障選線方法，涉及電力系統配電網故障診斷技術領域，包括以下步驟：獲取不同情況下故障線路數據和非故障線路數據；對線路中相電流和無功功率進行離散度計算和歸一化處理，建立故障選線模型；利用優化脈沖神經膜系統求解故障選線模型的目標函數的優化參數；計算目標函數的值，若目標函數的值大于預設值，則判定該線路發生接地故障。建立的故障識別模型僅僅通過穩態電流和功率就可以有效識別故障線路，提高了該模型的實際應用范圍；通過優化脈沖神經膜系統確定的參數能夠有效識別故障線路，識別準確率達到99.79％；為傳統的人工選線方法提供了選擇，能夠有效提升傳統人工選線的效率。

技術領域

本發明涉及電力系統配電網故障診斷技術領域，特別涉及基于優化脈沖神經膜系統的單相接地故障選線方法。

背景技術

國內中低壓配電網廣泛采用小電流接地系統方式運行，在這種運行方式下，當發生單相接地故障時，配電網仍然能夠帶故障運行1–2小時，可以避免瞬間產生的故障對用戶產生的不必要的停電損失，從而有效地提高配電網供電的可靠性。

在配電網故障中，單相接地故障約占80％，當發生單相接地故障時，需要對故障及時準確地進行切除，避免長時間帶故障運行進而損壞設備，引起全系統的過電壓。但是由于單相接地故障信息特征微弱，配電網運行方式復雜，單相接地的故障準確率一直難以得到有效提高，導致許多變電站仍然廣泛采用人工試拉的方法進行選線，故障處理效率極低。

因此，現有技術中的通過調度SCADA系統對單相接地故障進行有效選線的需求不斷提高，然而調度系統中存在著大量數據，大量穩態信息的處理就需要建立相關的數學模型，通過數學模型進行故障線路選擇。但是通過試驗進行數據分析發現相關參數的選擇對于建立數學模型的準確性有著重大的影響，因此亟需一種能準確判斷出單相接地故障的故障選線方法。

發明內容

鑒于現有技術中，單相接地故障信息特征微弱，通過調度SCADA系統對單相接地故障進行選線的方法中，相關參數的選擇對于建立數學模型的準確性有著重大影響，但由于數據大量，無法消除由于參數偏差帶來的計算結果誤差，因此提出以下發明內容：

基于優化脈沖神經膜系統的單相接地故障選線方法，包括以下步驟：

獲取不同情況下故障線路數據和非故障線路數據；

對線路中相電流和無功功率進行離散度計算和歸一化處理，建立故障選線模型；

利用優化脈沖神經膜系統求解故障選線模型的目標函數的優化參數；

計算目標函數的值，若目標函數的值大于預設值，則判定該線路發生接地故障。

進一步的，所述建立故障選線模型，具體包括以下步驟：

采集線路中的相電流數據和無功能率數據；

計算相電流和無功功率的變化量；

選擇故障前和故障后的相電流和無功功率進行離散度計算和歸一化處理。

進一步的，對故障前和故障后的相電流進行離散度計算，具體還包括以下步驟：

采集線路中的三相電流數據；

對單相接地的相電流進行離散度計算，其中，相電流離散度計算公式如下：

其中，x_i為各樣本數據，為樣本數據的平均值，n為樣本數據個數；

根據相電流離散度計算線路中故障前以及故障后的相電流離散度，計算線路中故障前和故障后相電流離散度差；

對相電流離散度進行歸一化處理，歸一化處理計算公式如下：