[发明专利]一种小电流接地系统故障选线方法及装置

说明书

本发明提供一种小电流接地系统故障选线方法及装置，所述方法包括：根据预设的采样频率分别采集故障时刻起小电流接地系统中各条线路的暂态零序电流；根据各条线路的暂态零序电流，计算各条线路的最佳原子；根据各条线路的最佳原子，计算各条线路的原子奇异熵；根据各条线路的最佳原子，计算各条线路的原子实际能量；根据各条线路的原子奇异熵，基于预先构建的故障信任度函数计算各条线路的故障信任度值；根据各条线路的原子实际能量，修正所述各条线路的故障信任度值，得到各条线路的故障综合测度值；将各条线路的故障综合测度值进行比较，进行故障选线。该方法提高了故障选线的可靠性和准确性，能满足各种复杂电网结构的故障工况要求。

技术领域

本发明涉及电力系统故障选线技术领域，具体设计一种小电流接地系统故障选线方法及装置。

背景技术

我国配电网主要采用中性点非有效接地系统，即小电流接地系统，小电流接地故障又称为单向接地故障，是配电网最主要的故障形式，随着用户对供电可靠性的要求越来越高，学者对小电流接地故障选线进行了大量的研究，因为在发生单向接地故障时，暂态信号特征量非常丰富，使得基于暂态信号的分析方法得到了广泛的关注，常用的暂态信号故障分析方法有：暂态能量法、普罗尼算法、相关分析法、小波分解法、S变换法以及经验模态分解法等。

但是，现有的暂态信号故障分析方法对故障信号进行处理时仍存在许多缺陷，比如，利用暂态能量法进行选线时，当发生大电阻接地故障时，由于消弧线圈感性电流对故障瞬间零序电流的补偿作用，使得线路间的暂态零序电流相差较小，从而导致误判；普罗尼算法虽然对低频暂态信号的拟合能力较好，但是对高频暂态信号的拟合能力欠佳；相关分析法在流过电缆健全线路与架空故障线路放入零序电流的幅度相近时失效；小波变换法虽然对故障信号处理具有良好的时频特性，但在发生高阻接地故障时，故障分量较小，难以判断故障线路；S变换法虽然具有良好的时频特性，但是变换分解后的信息量太多，无法合理的利用相角信息；经验模态分解法虽然对非线性、非平稳信号的处理具有优势，但是会造成模态混叠现象。

因此，现有的小电流接地系统故障选线方法具有以下缺陷：无法对暂态信号蕴含丰富的故障信息进行量化处理，无法合理有效的利用故障特征信息，导致选线结果不准确；对故障特征量的提取不具有自 适用性，导致出现了无法解释的分解项；仅是将单一的故障暂态信息作为进行选线的判断依据，没有将多种故障暂态信息进行融合，进行综合选线，因此，不能覆盖所有的接地工况，故障选线准确性不高。所以，现有的小电流接地系统故障选线装置的选线结果准确度较低，而且难以适用各种复杂电网结构的故障工况要求。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种小电流接地系统故障选线方法及装置，以解决现有技术存在的选线结果准确性较低，而且难以适用各种复杂电网结构的故障工况要求的问题。

为此目的，第一方面，本发明提供一种小电流接地系统故障选线方法，所述方法包括：

根据预设的采样频率分别采集故障时刻起小电流接地系统中各条线路的暂态零序电流；

根据各条线路的暂态零序电流，计算各条线路的Q个最佳原子，其中，Q为预设常数；

根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的原子奇异熵；

根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的特征原子的实际能量；

根据各条线路的原子奇异熵，基于预先构建的故障信任度函数计算各条线路的故障信任度值；

根据各条线路的原子实际能量，修正所述各条线路的故障信任度值，得到各条线路的故障综合测度值；

将各条线路的故障综合测度值进行比较，选取故障综合测度值最大的线路为故障线路。

其中，所述根据各条线路的Q个最佳原子，计算各条线路的原子奇异熵，包括：