[發明專利]基于現場錄波數據分析的配電網單相接地故障檢測方法

在審

• 申請號: 202111487709.5
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114355099A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李宗峰;郭祥富;徐銘銘;范敏;牛榮澤;張建賓;彭嶼雯;夏嘉璐;董軒;陳明;李豐君;馮光;郭劍黎;彭磊;孫芊;鄒會權;黃偉;王鵬;徐恒博;尚博文
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;國網河南省電力公司;重慶大學;河南九域恩湃電力技術有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮;王萍

基于現場錄波數據分析的配電網單相接地故障檢測方法，通過采集判定配電網單相接地故障所涉及的數據，進行清洗去除無效數據后計算關鍵系統參數，再利用計算結果構建故障類型辨識模型，最后計算出不同場景下的典型接地故障特征。本發明能夠利用現場錄波數據分析得出各接地故障場景下的典型故障特征，結合辨識得到的系統參數和故障類型。本發明提出的典型故障特征方法具有開拓性，所提出的回歸樹集合目標函數具有更高的魯棒性，并且能使得判別結果準確性更高。

技術領域

本發明涉及配電網單相接地故障檢測定值整定領域，具體涉及基于現場錄波數據分析的配電網單相接地故障檢測方法。

背景技術

針對配電網單相接地故障的處理措施，目前常規的做法是在開關或繼電保護裝置中設置一個定值，由此做出故障研判，并采取相應的措施，但配電網接地故障特征復雜，高阻接地、弧光接地等場景特征隨機性較大，定值無法適應所有的場景，常常發生誤報或拒報。除此之外，配電網中干擾因素較多，如諧波、電壓擾動、不平衡涌流等都會影響定值的適應性，導致固定的定值難以適應這些干擾工況，也會引起誤報或拒報。因此，如何科學的、智能化地設置配電網單相接地故障檢測裝置定值成為一項迫切需要解決的技術難題。

當前，數據挖掘的方法紛繁眾多，為很多傳統的問題提供了新的解決思路。可從模型驅動的角度對系統的關鍵參數進行辨識，利用關聯性分析方法研究系統參數與故障特征之間的關聯關系，并且歸納出不同場景下的典型故障特征。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明的目的在于，提供基于現場錄波數據分析的配電網單相接地故障檢測方法。

本發明采用如下的技術方案：

基于現場錄波數據分析的配電網單相接地故障檢測方法，包括以下步驟：

步驟1，采集判定配電網單相接地故障所涉及的數據；

步驟2，對步驟1采集的數據進行數據清洗，去除無效數據；

步驟3，根據步驟2清洗后的數據計算關鍵系統參數，包括電容電流、消弧線圈補償度、分支線路電流三相不平衡度、母線電壓三相不平衡度；

步驟4，構建故障類型辨識模型，并將步驟3的結果輸入至故障類型辨識模型進行模型訓練得到訓練好的故障類型辨識模型；

步驟5，對步驟4的結果計算出不同場景下的典型接地故障特征。

判定配電網單相接地故障所涉及的數據包括所設定時間段內配電網系統中安裝的故障指示器采集得到的錄波數據、臺賬數據以及外部數據；外部數據包括環境數據與天氣數據。

在步驟2中，無效數據為正負三個標準差以外的數據或所設定時間段內采集得超過90％為零得數據類型。

在步驟3中，電容電流I_c滿足以下關系式：

I_c＝(I_L-I₀)

I₀＝I*k

I_L：消弧線圈補償電流值；

I：二次側故障穩態電流值；

I₀：一次側故障穩態電流值；

k：設備一二次變比系數；

消弧線圈補償度v滿足以下關系式：

分支線路電流三相不平衡度U_fI滿足以下關系式：

I_max：分支線路的三相電流有效值中的最大值；