[发明专利]一种单相接地故障选线方法及装置

说明书

本发明提供一种单相接地故障选线方法，包括如下步骤：分别采集M条线路突变后半个周期的暂态零序电流；通过动态时间弯曲距离算法获取幅值互相关系数矩阵G；采用“±1”表征暂态零序电流正负极性，生成各线路暂态零序电流极性系数矩阵C，并根据各线路的极性系数矩阵C得到极性互相关系数矩阵H；将幅值互相关系数矩阵G和极性互相关系数矩阵H合并得到综合互相关系数矩阵Q；将综合互相关系数矩阵Q作为模糊C均值聚类的输入，模糊C均值聚类将所有线路的暂态零序电流分为两类，根据各线路所属类别选出故障线路。本发明还提供一种单相接地故障选线装置。本发明运算时间少，准确性高，通用性强。

技术领域

本发明涉及一种单相接地故障选线方法及装置。

背景技术

中低压配电网通常指35kV及以下电压等级的电力网络，其分布范围广，结构复杂，与用户紧密联系。当发生永久性单相接地故障时，由于线电压仍保持对称，可继续运行1-2h，但此过程中非故障相电压升高，易造成绝缘弱化处发生击穿导致故障扩大，因此必须快速选出故障线路并予以切除。现有技术中有采用动态时间弯曲距离(DTW)算法进行选线，但现有的DTW算法仍存在一定缺陷，如路径个数随着数据点数增多而增加，导致算法运行时间大大加长；若X序列第一个数据点异常导致Y序列所有数据点距该点距离最短，从而DTW路径出现“多对一、一对多”的情况，即出现局部路径坡度太陡或者太平缓，导致两序列之间的DTW与实际偏差较大，降低了两者的相关性，影响选线的准确性。另一方面，由于故障情况复杂且受外界干扰因素影响，导致故障电流波形畸变和极性跳变，因此单独使用DTW算法进行选线，由于考虑因素不够全面，选线准确性受外界干扰影响大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种单相接地故障选线方法及装置，运算时间少，准确性高，通用性强。

本发明通过以下技术方案实现：

一种单相接地故障选线方法，包括如下步骤：

零序电压突变时，分别采集M条线路突变后半个周期的暂态零序电流；

通过动态时间弯曲距离算法获取幅值互相关系数矩阵G，幅值互相关系数矩阵G的每个元素分别为两不同线路的暂态零序电流之间的幅值互相关系数，其中，动态时间弯曲算法具有弯曲窗口和坡度限制；

采用“±1”表征暂态零序电流正负极性，生成各线路暂态零序电流极性系数矩阵C，并根据各线路的极性系数矩阵C得到极性互相关系数矩阵H，极性互相关系数矩阵H的每个元素分别为两不同线路的暂态零序电流之间的极性互相关系数；

将幅值互相关系数矩阵G和极性互相关系数矩阵H合并得到综合互相关系数矩阵Q；

将综合互相关系数矩阵Q作为模糊C均值聚类的输入，模糊C均值聚类将所有线路的暂态零序电流分为两类，根据各线路所属类别选出故障线路。

进一步的，所述幅值互相关系数矩阵G通过以下步骤得到：

对于长度分别为m和n的时间序列X＝{x₁,x₂,…x_m}和Z＝{z₁,z₂,…z_l}，设序列X和序列Z的有效弯曲路径为P＝{p₁,…p_s,…p_k}，其中p_s＝(i_s,j_s)，表示序列X第i_s个点与序列Z第j_s个点相对应，可得序列X和序列Z所有对应点的距离矩阵D，i_s＝1,2,…m，j_s＝1,2,…l；