[發明專利]基于粒子群算法優化支持向量機的配電網故障選線方法

在審

• 申請號: 202310512915.X
• 申請日: 2023-05-09
• 公開（公告）號: CN116466189A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 毛王清;李鴻楊;張青;趙航宇;葛蕾;萬新強
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 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: 奚曉寧

本發明公開了一種基于粒子群算法優化支持向量機的配電網故障選線方法，包括步驟：一、獲取配電網中各條線路的暫態零序電流；二、對各條線路的暫態零序電流信號進行傅里葉變換，得到暫態零序電流頻域信號；三、頻域信號輸入預先訓練好的粒子群算法優化支持向量機模型中，輸出配電網故障選線結果；四、判斷步驟三選出的故障線路的暫態零序電流的包絡線斜率是否與非故障線路的暫態零序電流的包絡線斜率正負相反，當相反時，將步驟三選出的故障線路確定為故障線路；否則，返回執行步驟一。本發明能夠在各種單相接地故障條件下準確選出故障線路，靈敏性、可靠性和快速性好，便于推廣應用。

技術領域

本發明屬于電網故障選線技術領域，具體涉及一種基于粒子群算法優化支持向量機的配電網故障選線方法。

背景技術

當前國內配電線路分布廣，線路長、分支多，運行環境復雜，單相接地故障占到配網總故障的70％以上，由單相接地故障導致停電事故不斷，而長時間帶故障運行，勢必造成事故擴大，嚴重威脅系統設備、人身、牲畜、財產等安全。因此，迫切需要對配電網線路運行狀態進行診斷分析，并在發生單相接地故障時實現準確選線，從而縮短故障排除時間，降低大面積停電、減小設備、人身、財產安全等風險。

針對配網小電流接地系統，在系統發生單相接地故障時，現有小電流接地選線裝置存在選線不準確、選線算法適應性低，選線裝置運行狀態、設備參數、錄波數據等信息缺乏統一管理，運維人員無法第一時間掌握故障信息等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于粒子群算法優化支持向量機的配電網故障選線方法，其能夠在各種單相接地故障條件下準確選出故障線路，靈敏性、可靠性和快速性好，便于推廣應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于粒子群算法優化支持向量機的配電網故障選線方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、獲取配電網中各條線路的暫態零序電流；

步驟二、對各條線路的暫態零序電流信號進行傅里葉變換，得到各條線路的暫態零序電流頻域信號；

步驟三、將各條線路的暫態零序電流頻域信號輸入預先訓練好的粒子群算法優化支持向量機模型中，輸出基于粒子群算法優化支持向量機模型的配電網故障選線結果；所述粒子群算法優化支持向量機模型中，通過粒子群算法優化支持向量機模型中的懲罰參數和核參數；

步驟四、判斷步驟三選出的故障線路的暫態零序電流的包絡線斜率是否與非故障線路的暫態零序電流的包絡線斜率正負相反，當步驟三選出的故障線路的包絡線斜率與非故障線路的包絡線斜率正負相反時，將步驟三選出的故障線路確定為故障線路，故障選線結束；否則，返回執行步驟一。

上述的基于粒子群算法優化支持向量機的配電網故障選線方法，所述各條線路的暫態零序電流I為各線路三相電流瞬時值的平均值，，用公式表示為I＝(I_a+I_b+I_c)/3，其中，I_a為線路的A相電流瞬時值，I_b為線路的B相電流瞬時值，I_c為線路的C相電流瞬時值。

上述的基于粒子群算法優化支持向量機的配電網故障選線方法，步驟三中，所述粒子群算法優化支持向量機模型的訓練過程為：

步驟S1、建立配電網故障仿真工況，設置電網電壓、節點負荷、線路故障位置、過渡電阻及故障相角取值范圍，生成覆蓋上述參數范圍的故障場景集合，采集所有場景下的各線路的暫態零序電流，形成粒子群算法優化支持向量機模型的訓練數據集；

步驟S2、對訓練數據集中的各線路的暫態零序電流信號進行傅里葉變換，得到各線路的暫態零序電流頻域信號；

步驟S3、初始化粒子群的位置和速度，將粒子群中每個粒子的位置表示為支持向量機模型中的懲罰參數和核參數的集合；