[发明专利]一种特征频带下基于Hausdorff的配网区段定位方法

说明书

一种特征频带下基于Hausdorff的配网区段定位方法，该方法通过分析暂态零序电流自由分量故障特征，确定了故障点上游相邻节点、及其与下游节点特征频带信息幅值比特征，并得出故障点处相邻节点暂态零序电流自由分量相同频带，特征频带以相邻节点中上一级节点特征频带为基准来选取，幅值比k1，而故障点上游相邻节点暂态零序电流自由分量特征频带相同，信息匹配度高。为方便构建可靠判据，对频带信息归一化。进而，引入图像匹配算法Hausdorff测算相邻节点暂态电流特征。为消除数据不同步，提出一种数据窗平移优化策略，最终获得匹配度值，进一步设定阈值并比较、判断故障区段。

技术领域

本发明涉及一种针对配电网馈线区段定位方法，具体是一种特征频带下基于Hausdorff的配网区段定位方法

背景技术

国家能源局于2015年公布了配电网建设《行动计划》，指出对配电网改造投资不低于2万亿，目标要求配电智能化水平提高，供电可靠率达到99.99％，用户年均停电时间不超过1小时，达到国际先进水平。目前，国内配电网接线方式基本采用中性点不接地或经消弧线圈接地。经消弧线圈接地系统的配电馈线发生单相接地故障时，故障线路零序电流工频信息与非故障线路趋同，难以应用常规故障定位方法。考虑到单相接地故障发生频率较高，一般80％左右，所以在系统故障时，快速寻找故障点，实现故障隔离极为必要。

为解决上述问题，实现上述目标，实际工程上出现了一些创新性的成果，信号注入法(直流、交流、交直流信号)、线性相关法、深度学习算法等研究和应用逐渐投入配电网区段定位。针对于线性相关法，该方法依然受系统接地方式、定位盲区的影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种特征频带下基于Hausdorff的配网区段定位方法，该方法通过分析暂态零序电流自由分量故障特征，确定了故障点上游相邻节点、及其与下游节点特征频带信息幅值比特征，并得出故障点处相邻节点暂态零序电流自由分量相同频带(特征频带以相邻节点中上一级节点特征频带为基准来选取)幅值比k1，而故障点上游相邻节点暂态零序电流自由分量特征频带相同，信息匹配度高。为方便构建可靠判据，对频带信息归一化。进而，引入图像匹配算法Hausdorff测算相邻节点暂态电流特征。为消除数据不同步，提出一种数据窗平移优化策略，最终获得匹配度值，进一步设定阈值并比较、判断故障区段。该方法消除了系统接地方式、定位盲区对定位准确度的影响。

本发明采取的技术方案为：

一种特征频带下基于Hausdorff的配网区段定位方法，首先根据小波包基于能量最大原则，自适应选取单节点特征频带，然后，以单节点特征频带为基准同下一级节点相同频带的信息作归一化处理，依托数据窗平移，并将平移后的数据信息输入huasdorff距离算法，遍历获取最小距离值H，得到体现相邻节点整体幅值差异的距离值，并确定匹配度HS；进一步通过与设定阈值的比较，可以有效区分出故障区段。

该方法处理流程包含了特征频带选取、频带信息归一化、匹配度优化方案以及阈值设定。

该方法引入一种图像匹配算法Hausdorff用于配电网馈线区段定位，其特征捕获与特征匹配能力较强。

一种特征频带下基于Hausdorff的配网区段定位方法，包括以下步骤：

步骤1：依据配电实际获取符合小波包分解和Huasdorff距离算法要求的暂态电流数据，首先获取从馈线母线端x节点及下一级x+1节点1周波暂态零序电流数据。

步骤2：选取小波基dbn和分解为s层，利用小波包分解工具将两节点数据分解为频带信息。

步骤3：结合第s层2^s-1个频带信息(非基波)，基于小波包能量最大原则选取母线端x节点的特征频带，提取特征频带暂态自由分量信息和下一级x+1节点同一频带电流信息即两节点同频带，并作归一化处理。