[发明专利]利用粗集理论分类的补偿接地电网自适应选线方法

权利要求书

1.一种利用粗集理论分类的补偿接地电网的自适应选线方法，其特征在于：包括如下步骤，

1）监测零序电压的大小判断是否发生单相接地故障；

2）发生单相接地故障时采集各线路零序电流；

3）计算各线路零序电流暂态分量；

4）计算本次单相接地故障的暂态因子；

5）计算本次单相接地故障的频带能量因子；

6）用粗集理论融合步骤4）的暂态因子和步骤5）的频带能量因子，形成决策规则，从而将故障分为强、中、弱三种类型；

7）根据确定的故障类型，选择处理方法；对于强故障类型，由于暂态信息较为丰富，选择暂态能量法；对于弱故障类型，由于暂态信息较弱，不易提取暂态特征量，则选择稳态方法—有功分量法；对于中等故障类型，则用证据理论将两种选线方法进行融合；从而确定故障线路；

步骤2）~步骤5）中，采集各线路故障后一个周期的零序电流，分别计算各线路前半个周期和后半个周期的零序电流绝对值之和，用S₁(k)表示第k条线路前半个周期的零序电流绝对值之和，用S₂(k)表示第k条线路后半个周期的零序电流绝对值之和；选取各线路零序电流前半个周期零序电流绝对值之和最大值和后半个周期零序电流绝对值之和最大值，定义暂态因子a_z：

；

式中，k表示第k条线路，l表示线路总数，N表示各线路故障后一个周期的采样点个数，表示第m个采样点的零序电流，暂态因子a_z用来衡量过渡电阻对于暂态特性的影响；

采集各线路故障后半个周期的零序电流，选择零序电流幅值最大的线路，用DB15小波对该线路采集到的零序电流进行5尺度分解，得到第i尺度高频系数D_i(k)和低频系数A_i(k)；从而计算频带能量因子a_p：

式中，k表示的是在尺度i下小波系数的长度；频带能量因子a_p用来衡量故障初相角对于暂态特性的影响。

2.根据权利要求1所述的利用粗集理论分类的补偿接地电网的自适应选线方法，其特征在于：步骤1）中监测零序电压的大小，当零序电压大于整定值时认为系统发生单相接地故障。

3.根据权利要求1所述的利用粗集理论分类的补偿接地电网的自适应选线方法，其特征在于：在所述步骤6）中，用粗集理论融合暂态因子a_z和频带能量因子a_p，形成决策规则，从而将故障分为强、中、弱三种类型；

具体步骤如下，

6-1）给定故障类型判别系统K=(U，A)，论域U为不同故障情况下零序电流暂态特性，A=C∪D，其中，C为条件属性集，定义为C={a_za_p}；D为决策属性集，定义为D={d}，其中，d表示的是单相接地时的故障类型；

6-2）暂态因子a_z和频带能量因子a_p的离散化；用等距离划分法将a_z和a_p离散化，即将a_z和a_p的取值范围划分为k级，这里k取3，即，f(U, a_z)=k，f(U, a_p)=k，k=1,2,3；

6-3）决策规则的建立；具体决策规则为，

f(U, a_z)=3，f(U, a_p)=3，→f(U, d)=3；f(U, a_z)=3，f(U, a_p)=2，→f(U, d)=3；

f(U, a_z)=2，f(U, a_p)=3，→f(U, d)=3；f(U, a_z)=2，f(U, a_p)=2，→f(U, d)=2；

f(U, a_z)=3，f(U, a_p)=1，→f(U, d)=1；f(U, a_z)=1，f(U, a_p)=3，→f(U, d)=1；

f(U, a_z)=2，f(U, a_p)=1，→f(U, d)=1；f(U, a_z)=1，f(U, a_p)=2，→f(U, d)=1；

f(U, a_z)=1，f(U, a_p)=1，→f(U, d)=1；

其中，f(U,d)=1,2,3分别表示弱、中、强三种故障类型。