[發明專利]一種小電流接地故障選線方法

在審

• 申請號: 202111191278.8
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113933650A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 周云;巴宇;馬海薇;馬海濤;張佳;趙肖旭;侯超;吳林;朱江渝;馮珊珊;耿玲娜
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司鎮江供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 張明昌

1.一種小電流接地故障選線方法，其特征是包括：

1、采集母線三相電壓值及母線零序電壓；

2、判斷是否發生單相接地故障；

3、如果沒有發生單相接地故障，返回步驟1；如果接地則啟動錄波裝置；

4、啟動錄波裝置記錄該時間節點后1個周波故障數據；

5、采用希爾伯特黃變換技術對母線零序電壓值3U₀奇異性檢測，確認配電網發生故障的時刻；

6、對各出線暫態零序電流進行SVD奇異分解濾波；

7、對各出線暫態零序電流進行形態濾波；

8、對各出線暫態零序電流進行經驗模態分解并構建模態矩陣；

9、利用奇異值分解技術對模態矩陣進行處理并構建故障特征值矩陣；

10、采用PSO-FCM聚類技術提取特征值判斷故障線路。

2.根據權利要求1所述的一種小電流接地故障選線方法，其特征是所述采集母線三相電壓值及母線零序電壓，具體包括采集變電站母線三相電壓值Ua、Ub、Uc、以及母線零序電壓值3U₀。

3.根據權利要求1所述的一種小電流接地故障選線方法，其特征是所述判斷是否發生單相接地故障，具體包括：當出現母線電壓其中一相電壓幅值小于等于0.7倍相電壓、另外兩相電壓大于等于1.2倍相電壓，或者智能調度控制系統10kV/35kV母線接地告警信號動作，則判定為發生單相接地故障，此時啟動錄波裝置，記錄該時間節點后1個周波故障數據。

4.根據權利要求1所述的一種小電流接地故障選線方法，其特征是所述采用希爾伯特黃變換技術對母線零序電壓值3U₀奇異性檢測，確認配電網發生故障的時刻，具體包括：采用希爾伯特黃變換技術對母線零序電壓值3U₀奇異性檢測，依據時頻圖表示的母線零序電壓信號的瞬時頻率突變判斷是故障發生時刻，瞬時頻率發生突變點即為故障發生時刻，標記該配電網發生故障的時刻為t₀，瞬時頻率可表示為f(t)：

時間序列X(t)的希爾伯特變換為Y(t)，則

Z(t)＝X(t)+iY(t)＝A(t)e^iθ(t)

瞬時幅值與相位關系為：

Z(t)為母線零序電壓信號的解析信號；依據母線零序電壓信號瞬時頻率圖精確確認故障發生時刻。

5.根據權利要求1所述的一種小電流接地故障選線方法，其特征是所述對各出線暫態零序電流進行SVD奇異分解濾波，具體包括：將母線連接的各個出線暫態零序電流量i_tx進行相空間重構形成相空間重構矩陣D_m；對相空間重構矩陣進行矩陣奇異分解，得相空間重構矩陣D_m的奇異值為λ_r，r為矩陣D_m的秩，λ₁≥λ₂≥…≥λ_r，r＝min(m，n)；

取m＜＜n，i_t為暫態零序電流，x為配網線路出線序號，x＝1，2，…，k；k為配網線路出線總條數。

6.根據權利要求1所述的一種小電流接地故障選線方法，其特征是所述對各出線暫態零序電流進行SVD奇異分解濾波，具體還包括：保留相空間重構矩陣D_m前r個奇異值同時將剩余奇異值置為0，再用矩陣奇異分解的逆過程得到一個原相空間重構矩陣的最佳逼近矩陣D′_m；

i′_t為經過SVD奇異分解濾波處理后的暫態零序電流數據值；依據奇異值曲線與重構維數關系曲線確定信號降噪階次，對各個出線暫態電流信號進行噪聲濾除處理。

7.根據權利要求1所述的一種小電流接地故障選線方法，其特征是所述對各出線暫態零序電流進行形態濾波，具體包括：采用基于形態學的非線性濾波技術，經過開閉和閉開濾波計算方法對各個出線暫態零序電流進行形態學濾波。