[发明专利]一种小电流接地故障多层次递进式分类识别方法

说明书

一种小电流接地故障多层次递进式分类识别方法，设置了包括将故障特征分按时域特性、故障点的性质等，自上而下的四层递进式故障分类数据模块，有效解决了小电流接地故障分类不完整、识别类型单一等问题，据此提出了识别方法的5步骤，在不同层次提取零序电压、零序电流等故障波形特征，采用时域特征辨识、启发式分割算法、FFT分析等逐层识别故障类型，最终得出全面表示故障特征的故障类型。所述方法能够有效避免故障识别过程中概念模糊的问题，一方面可深层次掌握故障原因及其分布规律，促进配电网运检查管理精益化水平的持续完善；另一方面可辅助运维人员及时发现配电网“潜伏性隐患”，进一步缩短故障查找时间，促进配网运行可靠性的不断提升。

技术领域

本发明属于配电网故障诊断领域，具体为一种小电流接地方式配电网接地故障类型的识别方法。

背景技术

配电终端、暂态录波型故障指示器等故障录波数据记录了故障前后线路上的电气量变化信息，能真实反映电网的故障状况，利用其进行准确有效的故障诊断成为重要的研究与应用方向。故障类型识别作为故障诊断技术的前提和理论基础，对于深层次掌握故障原因及其分布规律，及时发现配电网“潜伏性隐患”，进一步缩短故障查找时间，促进配网运行可靠性的提升与运检管理精益化水平的持续完善意义十分重大。

近年来，有关小电流接地系统接地故障的类型识别引起了越来越多的关注，相关研究都对故障类型识别起到了积极的作用。根据提取特征量的应用途径不同，可将识别方法分为特征分析法(根据零序电压幅值在多重分形谱上的分布特征识别间歇性故障、根据过渡电阻的非线性特征识别电弧故障、根据高频分量的小波能量矩特征识别高阻故障等)和智能方法(人工神经网络、模糊逻辑、决策树等)。现有小电流接地故障分类方法根据故障的某一种特征进行分类，如根据故障是否需要人工处理分为瞬时性接地和永久性接地；根据过渡电阻的大小分为低阻接地和高阻接地；根据接地点燃弧状况分为稳定性接地和非稳定性接地等。这样的分类方法会导致故障分类不够全面，故障类型间的存在特征交叉，导致故障识别过程中存在识别类型单一和概念模糊等问题。且现有识别方法大多采用仿真数据进行验证，缺乏现场数据的有力支撑，降低了算法的有效性和可行性。

发明内容

为了克服现有故障识别技术中识别类型单一、模糊等问题，本发明提出一种小电流接地故障多层次递进式的分类识别方法，将故障特征分为故障的时域特性、故障点的性质等，自上而下地对不同层次的故障特征进行分析识别，为故障类型处理提供依据。

所述小电流接地故障多层次递进式分类识别方法，包括根据小电流接地故障的特征，设置四层递进式故障分类数据模块，为进一步建立故障识别模型提供依据，具体地，包括第1模块层1，第1模块层1根据故障的时域特性将故障分为永久性故障、瞬时性故障和间歇性故障，永久性故障指单相接地后故障持续存在、直至人工处理的接地状态；瞬时性故障指故障持续一段时间后消失、系统自动恢复正常的接地状态；间歇性接地故障指故障持续一段时间后消失、系统恢复过程中故障再次发生的接地状态；第2模块层2，第2模块层2根据故障的复杂程度将故障分为单一性故障和发展性故障，单一性故障指故障过程中故障性质保持不变的接地状态，发展性故障指故障过程中故障性质发生变化的接地状态；第3模块层3，第3模块层3根据接地点的性质将故障分为线性故障和非线性故障，线性故障指接地点无燃弧状况、过渡电阻呈线性的接地状态，非线性故障指接地点有燃弧状况的接地状态；第4模块层4，第4模块层4根据过渡电阻的大小将线性故障分为金属性故障、低阻故障和高阻故障；将非线性故障分为弧光性低阻故障和弧光性高阻故障，高阻故障指过渡电阻大于1kΩ的线性故障，低阻故障指过渡电阻小于1kΩ的线性故障，金属性故障指过渡电阻为0或接近于0的线性故障，弧光性高阻故障指过渡电阻的最小值大于1kΩ的非线性故障，弧光性低阻故障指过渡电阻的最小值小于1kΩ的非线性故障；

根据上述递进式故障分类数据模块，按照如下小电流接地故障类型多层次递进式识别方法，提取故障波形中不同层次的特征识别故障，具体包括以下步骤：

步骤1：采集母线零序电压及各出线零序电流信号；