[發明專利]煤礦配電網單相接地故障選線方法

在審

• 申請號: 202210701407.1
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN115166412A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 程衛健;史小軍;張德正;文敬忠;陳雯雅;榮相;于鑠航;穆艷祥;杜雙濤;宋紅衛;徐志飛
• 申請（專利權）人: 天地（常州）自動化股份有限公司;中煤科工集團常州研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 常州聯正專利代理事務所(普通合伙) 32546
• 代理人: 張岳

1.一種煤礦配電網單相接地故障選線方法，其特征在于，基于精細復合多尺度散布熵和核模糊C均值聚類算法，包括如下步驟：

步驟1、通過零序互感器監測并記錄配電網中各線路的零序電壓、電流信號，當母線的零序電壓值超過額度電壓的15％則判斷故障發生，啟動選線流程；

步驟2、提取故障后各饋線的暫態零序電流信號，分別計算精細復合多尺度散布熵值；

步驟3、采用核模糊C均值聚類算法對各饋線的熵值計算結果進行聚類分析；

步驟4、計算聚類結果中各簇數據的平均輪廓系數；

步驟5、當各簇平均輪廓系數中的最小值亦大于閾值時，判定故障點位于饋線上，否則判定為故障點位于母線上；

步驟6、若故障點位于饋線上，故障線路的聚類結果被單獨劃分為一簇，其他非故障線路被劃分為另一簇，因此可通過隸屬度矩陣U找到被單獨劃分為一簇的那組數據所對應的線路，即為故障線路。

2.根據權利要求1所述的煤礦配電網單相接地故障選線方法，其特征在于，步驟2中，精細復合多尺度散布熵值的計算步驟如下：

步驟2.1、確定尺度因子τ，設置尺度因子τ最大值τ_max，即需要分別計算τ為1、2、…、τ_max時的精細復合多尺度散布熵值；

步驟2.2、在尺度因子τ下，對于數據長度為N的原始信號X＝{x_j|j＝1,2,…,N}分別以信號的第一個數據點、第二個數據點、…、第τ個數據點為起始點計算粗粒化序列，其中第k個數據點為起始點的粗粒化序列可由下式得到，

其中，floor(*)為向下取整函數；

步驟2.3、計算所有粗粒化序列對應的散布模式概率，所有粗粒化序列對應的散布模式概率平均值可由下式得到，

其中，為以第k個數據點為起始點的粗粒化序列對應的散布模式概率，為所有粗粒化序列對應的散布模式概率平均值；

步驟2.4、按下式求得尺度因子τ對應的精細復合多尺度散布熵值，

其中，E_RCMDE為精細復合多尺度散布熵計算值，其計算共需選定5個參數，分別為嵌入維數m，類別個數c，時延參數d，以及信號長度N。

3.根據權利要求2所述的煤礦配電網單相接地故障選線方法，其特征在于，在步驟2.3中，粗粒化序列對應的散布模式概率的計算步驟如下：

步驟2.3.1、對于數據長度為N的信號X＝{x_j|j＝1,2,…,N}，按下式通過正態分布函數將X映射到Y＝{y_j|j＝1,2,…,N}，

其中，μ表示期望，σ表示標準差，y_j的取值范圍為(0,1)；

步驟2.3.2、根據下式將y_j映射到從而將X映射為c類，的取值范圍即為1至c的整數，c為類別個數，

其中，round(*)為四舍五入取整函數；

步驟2.3.3、根據下式計算嵌入向量

其中，m為嵌入維數，d為時延參數，i＝1,2,…,N-(m-1)d；

步驟2.3.4、令則對應的散布模式為對應的散布模式共有c^m種；

步驟2.3.5、對于c^m種散布模式中某種模式其概率可由下式得到，

其中，表示嵌入向量映射到散布模式下的個數，N-(m-1)d表示總個數。