[发明专利]一种基于模式识别的两段线缆混合直流输电线路故障区段识别方法

权利要求书

1.一种基于模式识别的两段线缆混合直流输电线路故障区段识别方法，其特征在于：当两段线缆混合直流输电线路发生故障时，求取电缆量测端获得的故障极电压行波数据的绝对值，并进行归一化处理，再选取故障时刻前3μs，故障后27μs短视窗数据进行主成分聚类分析判别两段线缆混合直流输电线路的故障区段；根据电压初始故障行波在第一主成分(PC₁)轴上的投影q₁值正、负来判别故障区段：若投影值q₁的符号为正，则判为架空线路故障，反之，则判为电缆线路。

2.根据权利要求1所述的基于模式识别的两段线缆混合直流输电线路故障区段识别方法，其特征在于具体步骤为：

第一步、设置故障点：将继电器安装在电缆段的母线侧，沿线缆混合直流输电线路随机设置接地故障点，故障覆盖正、负极线缆混合线路全长，通过电磁暂态仿真软件PSCAD将所有的故障点进行遍历，继电器得到正、负极电压行波数据；

第二步、故障电压行波数据的处理：将步骤一中得到的故障电压行波数据求取绝对值，并对故障电压曲线簇经过均值为零、方差为1的归一化处理，截取故障时刻前3μs，故障时刻后27μs短时窗数据；

第三步、构建主成分聚类分析样本空间：对步骤二中得到的短时窗数据进行主成分聚类分析，并构建由第一主成分(PC₁)和第二主成分(PC₂)为轴形成的主成分聚类分析样本空间；

第四步、故障区段识别判据：经过分析步骤三形成的主成分聚类分析样本空间，形成线缆混合直流输电线路故障区段识别的判据如式(1)～(2)所示：

若sign(q₁)＝1，则为架空线路故障(1)

若sign(q₁)＝-1，则为电缆段故障(2)

第五步：故障数据的分析：当线缆混合直流输电线路发生故障时，得量测端继电器获得的电压故障行波数据，对数据进行绝对值、归一化、短时窗选取处理，然后将处理过的故障数据投影在第三步形成的主成分聚类分析样本空间中，得到故障数据在第一主成分(PC₁)轴上的投影值q₁，按照步骤四中判据进行故障区段的判别。

3.根据权利要求2所述的基于模式识别的两段线缆混合直流输电线路故障区段识别方法，其特征在于：采样率为1MHz，数据预处理时，时窗为故障前3μs和故障后27μs。